GH4169
一、GH4169概述
GH4169和金是以體心四海的γ"和面心立方米的γ′相凝固強化裝備的鎳基較高體溫和金,在-253~700℃體溫使用區域內含有積極的,650℃下面的塑性彎曲抗拉強度居彎曲較高體溫和金的*,并含有積極的、抗電磁輻射、、抗腐蝕不銹鋼功效,及積極的處理功效、對接焊功效和阻止安全性,還可以制做各方面樣式形態錯綜復雜的零控制部件,在宇航、核技術、油田行業中,在出現體溫使用區域內有了為多的軟件應用。
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上使用。
1.1GH4169素材鋼種GH4169(GH169)
1.2GH4169相同品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169物料的技木規定
GJB2612-1996《激光焊接用炎熱各種合金冷拔絲材制約》
HB6702-1993《WZ8類型用GH4169和金棒材》
GJB3165 《國際航空承力件用氣溫耐熱合金冷軋和鍛制棒材要求》
GJB1952 《中國航空用較高溫度合金屬熱軋卷板制約》
GJB1953《 飛防熱車機高速旋轉件用低溫錳鋼熱軋鋼棒材正規》
GJB2612 《補焊用較高溫度鋁合金冷拉絲工藝材規范起來》
GJB3317《 航材用溫度過高各種合金熱軋鋼材料要求》
GJB2297 《航班用高熱不銹鋼冷拔(軋)無縫焊接管正規》
GJB3020 《飛機維修用高的溫度硬質合金環坯標準規范》
GJB3167 《冷鐓用較高溫度金屬冷不銹鋼拉絲材要求》
GJB3318 《國際航空用常溫耐熱合金冷軋鋼帶材正確》
GJB2611《 航空公司用溫度高鎳鋼冷拉棒材管理規范》
YB/T5247 《手工焊接用炎熱金屬冷壓模》
YB/T5249 《冷鐓用炎熱鎳鋼冷壓模》
YB/T5245 《平常承力件用高溫度硬質合金軋鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 晃動主件用高溫環境合金鋼冷軋棒材》
GB/T14994 《溫度過高耐熱合金冷拉棒材》
GB/T14995 《炎熱碳素鋼熱扎板》
GB/T14996 《高溫高壓合金類熱軋薄鋼板》
GB/T14997 《高溫度合金材料鍛制圓餅》
GB/T14998 《高的溫度鎂合金坯件毛壞》
GB/T14992 《低溫錳鋼和黑色金屬間單質低溫的原材料的類型和鋼材牌號》
HB5199《 航班用耐高溫耐熱合金熱軋卷板》
HB5198 《中國航空嫩葉用彎曲變形持續高溫金屬棒材》
HB5189 《民航樹葉用斷裂高的溫度錳鋼棒材》
HB6072 《WZ8系用GH4169合金屬棒材》
1.4GH4169生物學完分該合金文件的生物學完分可分成3類:標淮物質、好的物質、高純物質,見表1-1。好的物質的在標淮物質的依據上降碳增鈮,故而極大以減低氧化鈮的次數,極大以減低困乏源和多升級相的次數,加快性和文件構造。同一時間極大以減低有危害性沉渣主氣體含磷量。高純物質是在好的標淮依據上減小和有危害性沉渣的含磷量,加快文件溶解度和。
核能應用的GH4169合金,需控制硼含量(元素成分不變),具體含量由供需雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為與宇航工業用的GH4169合金加以區別,合號為GH4169A。
表1-1[1] %
行業類型 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
的標準 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
上等 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
高純 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
行業類型 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
好以上 | |||||||||||||
規范標準 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
特色 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
高純 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.005 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.002 | 0.30 | 0.005 |
續表1-1%
類屬 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
并不嚴重于 | |||||||||
規則 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
良好 | 0.001 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | --- | --- | 0.01 | 0.01 |
高純 | 0.00003 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | 0.00005 | 0.0001 | 0.01 | 0.005 |
1.5GH4169熱正確除理系統金屬都具有不一樣的熱正確除理系統,以操作晶粒度度、操作δ相形貌、勻稱和數,故而才能得到不一樣級別劃分的結構力學性。金屬熱正確除理系統分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱器 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內均無δ相,存在缺口敏感性,但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
Ⅱ:(950~980)℃?10℃,1h,油冷、空冷或油冷 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是常用的熱處理制度,也稱為標準熱處理制度。
Ⅲ:720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理后,材料中的δ相較少,能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。
1.6GH4169類型金橋銅業跨接線的截面積大小和批發商情形會批發商模鍛件(盤、總體鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各個模樣和的尺寸的固定件、的彈性pcb板等、提貨情形由供給與需求兩人磋商。絲材以磋商的提貨情形成盤狀提貨。
1.7GH4169融煉和煅造藝設計合金材料的冶煉藝設計劃分為3類:蒸空感器加電渣重熔;蒸空感器加蒸空弧光重熔;蒸空感器加電渣重熔加蒸空弧光重熔。可會根據元器件的用到規范規范要求,選必備的冶煉藝設計,做到app規范規范要求。
1.8GH4169用途軟件簡介與特殊性的標準加工民用航空和航空航天發起機中的種種靜置件和甩動件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、鎖緊螺栓件、剛性部件、燃汽picc導管、密閉部件等和悍接型式件;加工核能發電工業制造出用途軟件的種種剛性部件和格架;加工國際石油和化學工業層面用途軟件的元件及元件。
近年來,在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上,為提高質量和降低,發展了很多新工藝:真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝,有效減輕鈮偏析;采用噴射成型工藝,生產環件,降低生產和縮短生產周期;采用超塑成型工藝,擴大產品的生產范圍。
二、GH4169物理及化學性能
2.1GH4169溫性能
2.1.1GH4169受熱工作溫度范疇1260~1320℃。
2.1.2GH4169熱導率見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 11 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m?℃)) | 13.4 | 14.7 | 15.9 | 17.8 | 18.3 | 19.6 | 21.2 | 22.8 | 23.6 | 7.6 | 30.4 |
2.1.3GH4169比熱容見表2-2。
2.1.4GH4169線彭脹因子見表2-3;
2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電使用性能
表2-2[2]
θ/℃ | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/(J/(kg?℃)) | 481.4 | 493.9 | 514.8 | 539.0 | 573.4 | 615.4 | 657.2 | 707.4 |
表2-3[2]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 | 20~1000 |
α/10-6℃-1 | 11.8 | 13.0 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 14.8 | 15.4 | 17.0 | 18.4 | 18.7 |
2.4GH4169帶磁能鋁合金無帶磁。
2.5GH4169化學反應的性能
2.5.1GH4169性在氧氣媒質中沖擊試驗100h后的脫色速率單位見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
脫色速度/(g/(m2?h)) | 0.0176 | 0.0277 | 0.0351 | 0.0961 | 0.1620 |
三、GH4169力學性能
優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1[1]
標準 d/mm | 抽樣朝向 | θ/℃ | 伸展特性不值為 | HBS | 經久性能方面 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 上下 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 豎向 | 20 650 | 1020 800 | 1230 900 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
注:熱處理制度:Ⅱ。
四、GH4169組織結構
4.1相變溫差γ"相是該金屬的主要的強化裝備木紋地板相,其高安全溫差是650℃,就逐漸開使固熔溫差為840~870℃,*固熔溫差是950℃,γ′相也是該金屬的強化裝備木紋地板相,但數短于γ"相,其沉淀溫差是600℃,*熔解溫差是840℃;δ相的就逐漸開使沉淀溫差是700℃,沉淀峰溫差是940℃,980℃就逐漸開使熔解,*熔解溫差是1020℃。
4.2用時-環境溫度-阻止轉換的曲線見圖4-1。
4.3不銹鋼策劃 的結構
4.3.1各種和金標準的熱整理壯態的組織結構特征由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構造。γ"(Ni3Nb)相是常見升星相,為體心八方充分結構特征的亞穩定的相,呈圓筒狀在基體中彌散共格揮發,在法定期限或應用軟件過后,有向δ相構成的現象,使密度減少。γ′(Ni3(Al、Ti))相的次數次于γ"相,呈球狀彌散揮發,對各種和金起有一部電影分升星做用。δ相常見在晶界揮發,其形貌與鍛鑄加工過后的終鍛的室溫有關于,終鍛的室溫在900℃,構成針狀,在晶界和晶內揮發;終鍛的室溫達930℃,δ相呈顆粒物狀,勻劃分;終鍛的室溫達950℃,δ相呈短棒狀,劃分于晶界有利于;終鍛的室溫達980℃,在晶界揮發多量針狀δ相,鍛件展現耐用性矛盾太敏各樣。終鍛的室溫做到1020℃或更高些,鍛件中無δ相揮發,晶粒度大小而使得粗化,鍛件有耐用性矛盾太敏各樣。鍛鑄加工流程中,δ相在晶界揮發,能開到釘扎做用,阻擋晶粒度大小粗化。
4.3.2L相是變行GH4169耐熱合金中不能會出現的相,該相富鈮,會出現于鑄錠枝晶間,調低鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶熱度和不均化事件的相互影響見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1硬質合金在溫度固熔(保暖2h)時的晶體成長傾向性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原始社會晶體大小9~9.5級)經不相同氣溫熱整理后以不相同發生形變量淬火發生形變后,再所經標準規定熱整理(固溶氣溫965℃,1h),其晶體大小度的變換見表4-1。
4.3.3.3鍛件水平準則規定標準,高級鍛件峰值晶體大小度為6級,不可以的單個2級,高超鍛件峰值晶體大小度為8級,不可以的單個2級;立即時間鍛件峰值晶體大小度應當10級或更細。
4.3.4馬上實效的鍛件在600~700℃實效500h后,沉淀相人數的變化見表4-2。
表4-1[19]
淬火供暖室內溫度/℃ | 之下變化狀態的晶粒大小度/級 | 鑄造微波加熱濕度/℃ | 接下來變化數量的晶粒度度/級 | ||||||||||
15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | 15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | ||
1050 1030 1020 | 6 7 7 | 7 8 7~8 | 8 8~9 7 | 8~9 8~7 8~9 | 9~8 8~9 9 | 9(7) 8~9 9 | 1000 980 | 8 8 | 9 9~10 | 8~9 10 | 10 9~10 | 10~9 10~11 | 10 11 |
表4-2[11]
時限國家標準 | 沉淀相占比/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
馬上期限狀態下 | 6.45 | 19.21 | |
600 650 700 | 500 500 500 | 6.30 7.48 10.31 | 20.62 18.68 15.18 |
五、GH4169工藝性能與要求
5.1壓延成型機械性能
5.1.1因GH4169鋁合金材料中鈮含氧量高,鋁合金材料中的鈮偏析環境因素與冶金工程方法真接性相應的。電渣重熔和蒸空弧光熔鑄的熔鑄網絡速度和電棒的產品服務重量情形真接性的影響原料的優勢與劣勢。熔速快,易型成富鈮的黑斑;熔速慢,會型成貧鈮的斑點;電棒接觸面產品服務重量差和電棒組織結構有內裂,均易以至于斑點的型成,那么,提生了電棒產品服務重量和調整熔速及提生了鋼錠的干固帶寬是冶煉方法的關鍵性環境因素。為杜絕鋼錠中的化學元素偏析太多,如今用的鋼錠直徑不低于往往并不達到508mm。
均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間,根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。
目前生產中采用的1160℃,20h?1180℃,44h的均勻化工藝,尚不足以消除鋼錠中心的偏析,因此建議采用以下均勻化工藝:
1.1150~1160℃,20~30h+1180~1190℃,110~130h;
2.1160℃,24h+1200℃,70h[20]。
5.1.2經不規則化正確處理的耐熱合金兼有保持良好的熱加工廠穩定性,鋼錠的開坯熱處理加熱室內溫濕度不得不多于1120℃。鍛件的煅造加工工藝應會依據鍛件安全使用系統和軟件應用需要,融合工作廠的工作標準而定。開坯和工作鍛件是,上面固溶處理室內溫濕度和終鍛室內溫濕度肯定會依據機件所需要的團體的情形和穩定性來確立,般情況發生下,煅造的終鍛室內溫濕度把握在930~950℃彼此為宜。各種類型鍛件的煅造室內溫濕度和彎曲數量見表5-1。
表5-1[17]
熔煉行業類別 | 次淬火 | 第三次淬火 | 第二次鍛造加工 | |||
微波加熱體溫/℃ | 扭曲量/% | 供暖室內溫度/℃ | 和變形量/% | 熱處理加熱溫差/℃ | 彎曲量/% | |
傳統 高強度 可以直接時效性 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 能夠 ≥2 ≥2 |
5.1.3與的板材冷熱擠壓相關的英文的效能見表5-2。
5.1.4鍛件的傾斜數量、終鍛溫暖和晶粒大小外形尺寸區間內的相互影響見圖5-1。
5.1.5錳鋼技術性再凝結見圖5-2。
5.1.6起主觀因素葉面模鍛件由頂鍛和終鍛二道加工過程模鍛而成,差異的鍛打供暖濕度對葉面的直接影響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉面企業特性為。
5.1.7合金屬在持續高溫下的壓扁抗力弧度見圖5-3。
5.2碰焊工藝耐腐蝕性碳素鋼具滿意率的碰焊工藝耐腐蝕性,可氬弧焊、智能束焊、縫焊、碰焊等的方法做碰焊工藝。
對直接時效狀態的零部件,推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果,選用合適的摩擦焊工藝參數,在保留細晶組織的同時,焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相,因此對接頭性能無明顯影響,對直接時效的鍛件,可在鍛造狀態進行摩擦焊,焊后再進行直接時效處理(制度Ⅲ),可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。
表5-2
冶煉藝 | 板厚/mm | 狀態下 | 杯突深層/mm | 老是內彎時長 | 限深沖因子 |
負壓感受到加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛造加工加熱室溫/℃ | 20℃熱塑能 | 650℃伸展性能參數 | 650℃,690MPa更久功效 | ||||||||
頂鍛 | 終鍛 | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | t/h | δ5/% |
1050 1020 1020 1020 | 1000 980 1000 1020 | 1340 1405 1375 1420 | 1040 1100 1035 1150 | 22.5 20.5 23.5 23.2 | 52.2 44.7 51.5 42.7 | 1115 1130 1125 1128 | 957 955 920 965 | 18.8 22.4 17.2 18.6 | 22.2 29.5 21.5 25.5 | 48 52 57 43 | 5.2 11.2 5.5 12.8 |
5.3組件熱凈化處里工學院藝飛機維修組件的熱凈化處里平常按1.5條設定的Ⅱ、Ⅲ2種規章管理制,即的標準單位熱凈化處里規章管理制和立即限期熱凈化處里規章管理制確定。再要的技術意義的要求下,也可通過規章管理制熱凈化處里。按的標準單位規章管理制熱凈化處里時,固溶凈化處里可在950~980℃范疇內,在全選的溫差?10℃下確定。
5.4單單從外壁開始處理工學院藝必要性時可對部件加工單單從外壁新格局開始噴丸進階、孔摩擦進階或螺牙滾壓進階程序,使部件加工在交變反力條件下業務的使用時間加飆升長。
對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件,可采用等離子噴涂或噴涂工藝,以噴涂為佳,噴涂涂層與基體結合強度高,涂層致密、硬度高、孔隙率低,耐磨性好。
5.5銑削激光制作與車削耐腐蝕性耐熱合金可滿不滿意地實現銑削激光制作。
機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡,不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口,因為在這些缺陷出,可形成過量的應力集中,在使用中會導致事故的發生。
六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能(含熱處理工藝)
表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響
表6-1
體溫/℃ | 抗拉的強度的強度σb/MPa | 軟弱的強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 收斂率/% |
-195.5 | 1634.4 | 1196.5 | 26.0 | 27.0 |
-51.1 | 1389.6 | 1089.6 | 23.0 | 33.5 |
26.6 | 1313.7 | 1058.6 | 22.0 | 32.5 |
648.8 | 1134.4 | 999.9 | 28.0 | 59.2 |
704.4 | 1003.4 | 917.2 | 22.0 | 34.0 |
注:以上樣品熱處理工藝:980℃?5℃退火,1小時 720℃?5℃時效,8小時,空冷至620℃?5℃,在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時, 空冷
表6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能
表6-2
溫濕度/℃ | 拉伸標準標準σb/MPa | 屈服效果效果σP0.2/MPa | 受力率/% | 回縮率/% |
980℃?5℃固溶退火處理,油冷 720℃?5℃,8小沉淀物軟化,爐冷至620℃?5℃墻體保溫 到總法定期限準確時間高于18分鐘 空冷 | ||||
RT | 1290 | 1144.0 | 17.0 | 23.0 |
-79 | 1371.6 | 1202.6 | 17.2 | 20.0 |
-195.5 | 1579 | 1288.0 | 14.0 | 14.0 |
-253 | 1635.7 | 1344.0 | 13.5 | 11.5 |
高溫/℃ | 拉伸效果效果σb/MPa | 屈服值抗彎強度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 收斂率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱 760℃?5℃,10小的時候沉淀出的疏松,爐冷至650℃?5℃隔熱 到總實效精力提高20小時候 空冷 | ||||
RT | 1251.6 | 1018.5 | 19.0 | 24.5 |
-79 | 1351.0 | 1090.0 | 15.0 | 18.5 |
-195.5 | 1577.0 | 1218.5 | 17.5 | 19.5 |
-253 | 1684.0 | 1288.0 | 16.5 | 18.0 |
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