GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是積累硬度型鎳基易變型耐溫度高鎂金屬,在650~950℃位置內,存在高的伸拉和堅持下去脆性斷裂抗彎硬度和相當好的性能方面。在鎂金屬中鋁、鈦、鉬含碳量較高,鑄錠開坯相當困境,但易變型后的相關材料存在很不錯的塑性變形,在熱治理回火睡眠狀態下能夠 冷壓延成型,也可開展對接焊,對接焊部分熱治理時易引發應對時限裂縫。鎂金屬的優良品種有金屬薄板、帶、絲、盤件、環行件、鍛件、棒材、和五金機械鑄件等,符合于創造在870℃如下要有高抗彎硬度和980℃如下要的航空航天部、航天部發起機耐溫度高零部分。
1.1GH141文件鋼材牌號GH141(GH4141)。
1.2GH141類似品種UNSN07041,Rene′41,R41,Carpenter41,PYROMET41,UNITEMP41, HynessalloyR41,J1610()。
1.3GH141資料的方法原則
Q/3B4060-1992《GH141鋁合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鎳鋼冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金類圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《溫度加固件用GH141金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141無機化學精分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
越來越于 | |||||||||||||||
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熱外理問責制度見表1-2。
表1-2
木種 | 熱凈化處理會議制度 |
(航班)圓餅、環坯、橢圓形件、棒、材料 | 規定Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃,0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
(航天科技)棒、盤件 | 技術規范Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃,16h,空冷 |
正規Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | |
材料 | 實驗室管理標準Ⅳ:1180℃,30min,空冷 900℃,4h,空冷 |
標準Ⅴ:1080℃,保暖不小于等于2.4min/mm,空冷 760℃,16h,空冷 |
1.6GH141的品種型號品種與供給情形可供應各式型號品種的圓餅、環坯、環行件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和精密模具鑄件等。生態板于固溶情形交期,棒材和鍛件沒有熱正確處理交期。
1.7GH141煉制與生產藝設計硬質合金適用機械泵感性式煉制、機械泵感性式煉制加電渣重熔或機械泵電弧焊接重熔藝設計。
1.8GH141技術應用簡介與特色追求該合金材料大面積在制造出飛機維修、航空發起機中高溫天氣承力零器件,如主導性樹葉、引燃室、泄壓閥、主導性器中高溫天氣承力件、軸、盤、樹葉和鎖固件等,實木板材不銹鋼焊接件熱治療時的應力應變追訴時效裂痕,可按照焊前過追訴時效治療或在焊前把控好固溶治療后的蒸發極限速度的技術來緩解,焊后再實施基準熱治療。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141鋁熱反應溫度因素面積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線熱脹數值見圖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相對密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性能指標δ2mm細木工板的高溫內阻率見表2-3。
表2-3[3]
情況下 | ρ/(10-6Ω.m) | 形態 | 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帶磁能見表2-4。
表2-4[4]
情況下 | 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化學式穩定性
2.5.1GH141耐磨性在空氣當中媒介中的被氧化速度見表2-5。
表2-5[9]
面上睡眠狀態 | θ/℃ | 各個時間間隔鈍化傳輸速率/(g/(m2?h)) | 外層動態 | θ/℃ | 有差異 耗時硫化濃度/(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表層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技術設備規格指定的性能方面
3.1.1GH141圓餅、環坯、橢圓形件、大棒材標準規范要求的特性見表3-1。
表3-1
產品的標準 | 木種 | 熱整理獎懲制度 | 肌肉拉伸安全性能 | HBS | 經久耐用能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、方形件、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經固件和時效性操作后的空調溫度密度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖緊件標準規范相關規定的特點見表3-2。
表3-2
原料要求 | 種類 | 熱治療規章制度 | 拉申效能 | 牢固性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 擰緊件 | 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棒材標準單位法律法規的耐熱性見表3-3。
表3-3
熱治理心態 | θ/℃ | 彎曲性能方面 | HBS | 沖刺柔韌性 | 持久性特點 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不低于 | |||||||||
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原材料、帶材規范標準標準文件的特性見表3-4。
表3-4
熱進行處理方式 | 層厚/mm | θ/℃ | 伸拉機械性能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃,外保溫不值為2.4min/mm,空冷 | 0.4~2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9~4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶外理+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相變體溫碳素鋼熱加工處理后,策劃 中沉淀相的相變體溫依據見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變室內溫度面積/℃ | <1052 | 760~1149 | 760~901/982 | 796~1149 | 870~980 | 760~982/1038 |
4.2GH141時候-溫濕度-結構適應折線
4.2.1GH141鑄態鋼材拉伸試驗經1180℃,6h,水冷散熱器回火后,
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固溶除理后,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期限后,碳素鋼中析晶相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141金屬進行組成部分金屬在基準熱外理狀況的進行除γ基身體之外,還都存在γ′、M6C、M23C6、MC,限期后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型法使用性能
5.1.1GH141鋼錠鍛鑄加工前該去溫差因素表高更加均勻化辦理,鍛鑄加工受熱溫差因素表為1160~1180℃,終鍛溫差因素表不降到1000℃。熱軋帶鋼鑄軋受熱溫差因素表為1140~1160℃,終軋溫差因素表不降到1060℃。金屬薄板鑄軋受熱溫差因素表為1140~1160℃,終軋溫差因素表不降到800℃。
5.1.2GH141帶鋼金屬薄板固溶情況的老是彎度和杯突性能方面見表5-1。
表5-1[9]
款式 | 熱處理淬火監督機制 | 經常拉伸的次數 | 杯突長度/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板板料 | 1180℃,30min,空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃,30min,空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓性能方面原材料在保持良好細晶和較低的硬度標準時具備有最好的可旋性。跟據環境溫度拉伸形變橫剖面縮緊率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17+φ(%)],繁多款式限減薄率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熱彈塑性能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛蠕變見表5-3,蠕變圖見圖5-1。
表5-3[2]
實驗室檢測的溫度/℃ | 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磨痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱仿真延展性耐壓試驗可是見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷熱變化(熱脹冷縮)處置后進行溫度過高伸拉運動可靠性試驗,其溫度過高伸拉運動塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141鎂合金再晶粒圖
5.1.5.1GH141代加工再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再沉淀圖見圖5-3。
表5-4[5]
性質 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去擬合曲線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
加溫等值線 | 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蒸汽熱處理加熱的曲線以100℃/s蒸汽熱處理加熱到規定溫濕度外保溫100s,以100m/s極限速度拉壞。
表5-5[2]
試驗檢測溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高的溫度肌肉拉伸塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141錫焊耐磨性
5.2.1GH141鎂合金可熔焊、散出焊、釬焊、摩擦力焊。熔焊既需用手機束電焊,也需用氬弧焊電焊。熔焊口在熱治理 時有帶來應變力速率力有效期裂開趨勢,為將此種趨勢減到小,應在電焊前固溶很慢熱正確處理回火,即1080℃,自后以22℃/min加熱到650℃;另外土辦法是在電焊推動行過有效期治理 ,即1080℃,30min,以1.7~4.4℃/min加熱到980,4h,以1.7~4.4℃/min加熱到870℃,4h,再以1.7~4.4℃/min加熱到760℃,16h,空冷[1,16~19]。焊后在驅除電焊應力比和完全恢復性能方面時,應高效加熱能夠有效期通戶水溫區間車,這種可驅除應變力速率力有效期板材融化開裂趨勢。使用的細晶、低其它雜物含量原材質,驅除機器粗加工通戶,低的電焊線力量也能夠減輕應變力速率力有效期板材融化開裂趨勢
5.3GH141零件及運轉情況熱解決工藝設計
5.3.1GH141在較地溫度下運作,標準配件有著高的拉申硬度和損耗能力時,推見用1080℃,空冷+760℃,16h,空冷。
5.3.2GH141對在中高溫下運轉,又要相關材料享有高的熱強性時,最宜的熱除理規范了為1180℃,空冷+900℃,4h,空冷。
5.3.3GH141對標準對接焊的方形件等零元件,分享選擇1120℃,30min,空冷+900℃,4h,空冷。
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