GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是水解硬度型鎳基出現出現變形耐高溫環境金屬，在650～950℃規模內，存在高的肌肉拉伸和耐久應力松弛強度和好的性能指標。基于金屬中鋁、鈦、鉬含量的較高，鑄錠開坯特別艱難，但出現出現變形后的用料存在好些的延展性，在降溫感覺下也可以冷擠壓鑄造，也可去悍接，悍接安全裝置熱處里時易形成應力應變實效裂縫。金屬的新品種有板料、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和精密打造鑄件等，比較合適于打造在870℃左右標準請求有高強度和980℃左右標準請求的航班、航空航天啟驅動力耐高溫環境零安全裝置。
1.1GH141素材品種GH141(GH4141)。
1.2GH141相近的字鋼材牌號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141用料的方法標準規定
Q/3B4060-1992《GH141鎂合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141各種合金冷軋鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141不銹鋼圓餅、環坯、弧形件》
Q/6S1033-1992《常溫立即擰緊件用GH141耐熱合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141催化部分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太少于 | |||||||||||||||
0.06～0.12 | 18.0～20.0 | 余 | 10.0～12.0 | 9.00～10.50 | 1.40～1.80 | 3.00～3.50 | 0.003～0.010 | 5.00 | 0.07 | 0.50 | 0.50 | 0.015 | 0.015 | 0.50 | |
注：航天用材可加入ω（Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。
1.5GH141熱治療工作制度見表1-2。
表1-2
木種 | 熱工作機制 |
（航天）圓餅、環坯、環型件、棒、生態板 | 正規Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 標準化Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規范化Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板才 | 標準化Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
正規Ⅴ:1080℃,隔溫不超過2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品類的規格與廠家直銷睡眠狀況可作為不同的規格的圓餅、環坯、方形件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和高精密鑄件等。裝飾板材于固溶睡眠狀況出貨，棒材和鍛件不但熱治理出貨。
1.7GH141鍛造與精鑄加工過程各種合金用到正空自感應器鍛造、正空自感應器鍛造加電渣重熔或正空電弧放電重熔加工過程。
1.8GH141運用簡況與獨特讓該錳鋼寬泛用做創造航班、航空工業打火機高熱承力零元件，如層面嫩葉、焚燒室、蝸輪、層面器高熱承力件、軸、盤、嫩葉和扭緊件等，原材料點焊件熱治理時的應變力限期裂口，可利用焊前過限期治理或在焊前設定固溶治理后的冷卻塔流速的步驟來消除，焊后再采取規格熱治理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141受熱工作溫度位置1316～1371℃[2]。
2.1.2GH141熱導率見圖2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/(W/(m?℃)) | 8.37 | 10.47 | 12.56 | 15.07 | 17.17 | 19.56 | 21.35 | 23.45 | 25.96 |
2.1.3GH141線變形因子見圖2-2。
表2-2[2]
θ/℃ | 20～100 | 20～200 | 20～300 | 20～400 | 20～500 | 20～600 | 20～700 | 20～800 | 20～900 |
α1/10-6℃-1 | 10.54 | 11.69 | 12.24 | 12.78 | 13.08 | 13.48 | 14.21 | 14.97 | 15.91 |
2.2GH141高密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電能δ2mm產品的高溫電阻值率見表2-3。
表2-3[3]
環境 | ρ/(10-6Ω.m) | 心態 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱軋鋼 | 1.31 | 1175℃,0.5h,空冷 | 1.33 |
1065℃,4h,空冷 | 1.25 | 1175℃,0.5h,空冷 900℃,4h,空冷 | 1.34 |
1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | 1.27 |
2.4GH141剩磁能見表2-4。
表2-4[4]
的情況 | 20℃下300Οe時的磁導率/(H/m) |
1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | ＜1.002 |
1175℃,0.5h,空冷 900℃,4h,空冷 | ＜1.002 |
2.5GH141化學工業耐腐蝕性
2.5.1GH141耐腐蝕性在室內空氣媒介中的鈍化傳送速度見表2-5。
表2-5[9]
表層的情形 | θ/℃ | 不同的時間段氧化反應波特率/(g/(m2?h)) | 外表面情形 | θ/℃ | 各不相同日子氧化反應速率單位/(g/(m2?h)) | ||||||||
25h | 50h | 75h | 100h | 200h | 25h | 50h | 75h | 100h | 200h | ||||
磨光 | 900 | 0.240 | 0.150 | 0.120 | 0.095 | 0.066 | 磨光 | 1100 | 1.360 | 0.870 | 0.750 | 0.680 | 0.490 |
磨光 | 1000 | 0.610 | 0.410 | 0.320 | 0.260 | 0.182 | W-2涂膜 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141新技術標準法律規定的特點
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材標準的暫行規定的能力見表3-1。
表3-1
建材規則 | 木種 | 熱處置體系 | 拉伸彈簧功效 | HBS | 堅持下去使用性能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、弧形件、大棒材 | 1080℃?10℃，快淬＋1120℃?10℃，30min，空冷＋900℃?10℃，4h，空冷 | 760 | ≥835 | ≥620 | ≥12 | ≥15 | ≥283 | 900 | 172 | ≥20 | - |
注：1環形件經退火處理后的室溫硬度HBS≤363。
2經固件和限期解決后的環境溫度密度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松件標準規范規則的耐磨性見表3-2。
表3-2
用料細則 | 類型 | 熱辦理體系 | 伸展的性能 | 經久特性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 加固件 | 冷拉后1080℃?10℃，快淬＋1120℃?10℃，30min，空冷＋900℃?10℃，4h，空冷 | 20 | ≥1070 | - | ≥8 | ≥10 | 730 | 586 | ≥30 |
760 | ≥870 | - | ≥8 | ≥10 | ||||||
3.1.3GH141d90mm棒材規則相關規定的的性能見表3-3。
表3-3
熱凈化處理模式 | θ/℃ | 拉伸形變耐熱性 | HBS | 的沖擊柔韌性 | 堅持下去安全性能 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不少于 | |||||||||
1065～1080℃,4h,油冷或空冷＋760℃,16h,空冷 | 20 | 1175 | 880 | 12 | 12 | 340 | 147 | ||
800 | 735 | 635 | 15 | 20 | - | 588 | 90 | ||
3.1.4GH141實木板材、帶材標淮規范的功能見表3-4。
表3-4
熱工作制度管理 | 板材厚度/mm | θ/℃ | 彎曲穩定性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保熱不不低于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶補救＋760℃，16h，空冷 | ≤0.50 | 20 | ≥1105 | ≥825 | ≥6 | ≥35 |
760 | ≥895 | ≥760 | ≥3 | - | ||
>0.50 | 20 | ≥1170 | ≥895 | ≥10 | ≥35 | |
760 | ≥965 | ≥760 | ≥3 | - | ||
四、GH141組織結構
4.1GH141相變室溫和金熱正確處理后，組識中揮發相的相變室溫超范圍見表4-1。
表4-1[13]
沉淀相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變室溫區間/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141期限-室溫-聚集塑造等值線
4.2.1GH141鑄態制樣經1180℃,6h,水冷散熱蘸火后，
再在不同溫度保濕1h，析出相數量和溫度的關系見圖
4-2。
4.2.2GH141經1200℃,2h固溶處置后，再在760
～1200℃時效2～96h,析出相數量和時效溫度的關系
見圖4-2。
4.2.3GH1415000h時長后，合金屬中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141硬質和金空間結構空間結構硬質和金在標淮熱處里模式的空間結構除γ基體內，還來源于γ′、M6C、M23C6、MC，時效性后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓鑄造功效
5.1.1GH141鋼錠鑄造時應采取中高溫透亮化補救，鑄造熱處理加水平均溫度因素為1160～1180℃，終鍛平均溫度因素不大于1000℃。熱軋帶鋼連軋熱處理加水平均溫度因素為1140～1160℃，終軋平均溫度因素不大于1060℃。卷板連軋熱處理加水平均溫度因素為1140～1160℃，終軋平均溫度因素不大于800℃。
5.1.2GH141帶鋼簿板固溶情形的頻繁回彎和杯突性能方面見表5-1。
表5-1[9]
品種 | 熱操作會議制度 | 不斷彎曲成每一次 | 杯突的深度/mm |
δ1.5mm冷軋鋼金屬薄板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓能力產品在確保細晶和較低的硬度標準時擁有良好的可旋性。基于恒溫剪切剖面收縮毛孔率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各式各樣圖案限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半圓形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑性樹脂材料能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛韌度見表5-3，韌度圖見圖5-1。
表5-3[2]
經過多次實驗發現的溫度/℃ | 900 | 950 | 970 | 980 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1170 | 1200 |
ε限max/% | 14.6 | 29.3 | 43 | 43.8 | 75.3 | 81.8 | 78.2 | 70 | 75.5 | 36 |
ε裂痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬仿真塑性變形耐壓導致見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱變化（熱脹冷縮）解決后進行溫度過高伸展經過多次實驗發現，其溫度過高伸展塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141鎂合金再析出圖
5.1.5.1GH141制作再成果圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再結晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
類型、 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去弧度 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
加溫擬合曲線 | σ/MPa | 739 | 688 | 599 | 484 | 255 | 229 | 191 | - | 0 |
φ/% | 34.9 | 49.6 | 68.3 | 82.7 | 91.7 | 86.4 | 62.9 | - | 0 |
注：1冷卻曲線以100℃/s加熱到1160℃保溫處理后，隨爐冷卻到規定溫度再保溫100s，以100m/s速度拉斷。
2加熱曲線圖以100℃/s加熱到規則濕度隔熱保溫100s，以100m/s運行速度崩斷。
表5-5[2]
疲勞試驗溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
室溫肌肉拉伸蠕變δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141激光焊接性能參數
5.2.1GH141硬質合金可熔焊、蔓延焊、釬焊、撞擊焊。熔焊既是可以用電子技術束焊結，也是可以用氬弧焊焊結。熔手工熔接縫在熱治理 時有產生應力速率力期限裂口趨向性，為將類似這些趨向性減到小，應在焊結前固溶變緩退火治療，即1080℃，己經以22℃/min水降溫水到650℃；別的技巧是在焊結增加行過期限治理 ，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min水降溫水到980，4h，以1.7～4.4℃/min水降溫水到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min水降溫水到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在解決焊結能力和醫治功能時，應最快微波加熱經過期限硬底化氣溫區段，怎樣可解決應力速率力期限裂口趨向性。操作細晶、低溶物份量對接焊縫，解決機械性工作硬底化，低的焊結線消耗的能量也是可以降應力速率力期限裂口趨向性
5.3GH141加工零件熱解決工序
5.3.1GH141在較低溫環境度下工作任務，想要所需要的零部件兼有高的彎曲撓度和勞累能力時，推介使用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫高壓下任務，又規定要求文件包括高的熱強性時，適于的熱正確處理標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對讓不銹鋼焊接的環型件等零組件，網友推薦適用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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