GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是積淀硬度型鎳基膨脹耐室溫錳鋼，在650～950℃范圍之內內，兼有著高的延展和持續熱斷裂效果和優良的特性。因為錳鋼中鋁、鈦、鉬含磷量較高，鑄錠開坯相對比較有難度，但膨脹后的物料兼有著最好的塑型，在滲碳的狀態下就能夠冷擠壓鑄造，也可來電弧悍接，電弧悍接零配件熱補救時易產生了應變速率時限裂開。錳鋼的的品種有板料、帶、絲、盤件、環狀件、鍛件、棒材、和精細鑄件等，比較適合于生產制造在870℃一些符合規定有高效果和980℃一些符合規定的中國航空、航空航天打著機耐室溫零零配件。
1.1GH141建筑材料鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141近意品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141建筑材料的技術設備標準化
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141各種合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141碳素鋼圓餅、環坯、圓形件》
Q/6S1033-1992《常溫固定件用GH141合金鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學工業材質見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太小于 | |||||||||||||||
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熱辦理規章制度見表1-2。
表1-2
平種 | 熱正確處理監督機制 |
（國際航空）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、細木工板 | 實驗室管理標準Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空工業）棒、盤件 | 管理規范Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規程Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
生態板材 | 規定Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
正規Ⅴ:1080℃,外保溫不需小于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141產品種類標準型號與生產商的情形可打造幾種標準型號的圓餅、環坯、方形件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和緊密鑄件等。裝飾板材于固溶的情形供貨，棒材和鍛件不經過熱處理淬火供貨。
1.7GH141煉制與鍛造生產技術不銹鋼通過真空環境環境室感受到煉制、真空環境環境室感受到煉制加電渣重熔或真空環境環境室脈沖重熔生產技術。
1.8GH141利用概貌與特色規范該合金屬寬泛用以制做航材、航天部打著機溫度過高度承力零元件，如主導葉輪葉輪、丙烷冷卻水系統、蝸輪、主導器溫度過高度承力件、軸、盤、葉輪葉輪和立即擰緊件等，木板材氬弧焊件熱辦理時的應對實效劃痕，可利用焊前過實效辦理或在焊前有效控制固溶辦理后的冷卻水進程的方式方法來解決，焊后再展開規范熱辦理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141熱分解溫差標準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線脹大數值見圖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高密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電安全性能δ2mm原材料的在常溫阻值率見表2-3。
表2-3[3]
的狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 形態 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱扎 | 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永久磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
環境 | 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化學物質效果
2.5.1GH141安全性能在的空氣物料中的陽極氧化時延見表2-5。
表2-5[9]
表皮的情形 | θ/℃ | 各種時候腐蝕帶寬/(g/(m2?h)) | 的表面壯態 | θ/℃ | 不一樣時長被氧化傳輸速率/(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涂覆 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技術水平原則中規定的特點
3.1.1GH141圓餅、環坯、圓形件、大棒材的標準中規定的安全性能見表3-1。
表3-1
建材原則 | 平種 | 熱操作監督制度 | 拉伸運動機械性能 | HBS | 長久能力 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、環行件、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經固件和追訴時效處理后的常溫光潔度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖緊件基準規定的使用性能見表3-2。
表3-2
材料細則 | 平種 | 熱治理考核機制 | 拉長特性 | 更久特性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 防松螺絲件 | 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棒材準則相關規定的性能方面見表3-3。
表3-3
熱凈化處理動態 | θ/℃ | 剪切性能參數 | HBS | 撞擊耐磨性 | 經久耐用效果 | ||||
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細木工板、帶材標準標準的性能參數見表3-4。
表3-4
熱治療體系 | 寬度/mm | θ/℃ | 拉長耐磨性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫隔熱不高于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
時效處理＋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相變高溫合金屬熱處理工藝后，組織機構中析晶相的相變高溫空間見表4-1。
表4-1[13]
分析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變氣溫時間范圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時候-溫暖-組織安排改變申請這類卡種曲線提額
4.2.1GH141鑄態試板經1180℃,6h,水冷散熱熱處理后，
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固溶整理后，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，合金材料中分析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鋁碳素鋼聚集空間結構鋁碳素鋼在準則熱工作階段的聚集除γ基身體外，還會存在γ′、M6C、M23C6、MC，追訴時效后有μ相析晶。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型效果
5.1.1GH141鋼錠鍛壓時需通過高的攝氏度不規則化工作，鍛壓熱處理升溫攝氏度為1160～1180℃，終鍛攝氏度不如果高于1000℃。熱軋帶鋼熱擠壓熱處理升溫攝氏度為1140～1160℃，終軋攝氏度不如果高于1060℃。板料熱擠壓熱處理升溫攝氏度為1140～1160℃，終軋攝氏度不如果高于800℃。
5.1.2GH141冷扎板料固溶階段的老是彎曲變形和杯突功效見表5-1。
表5-1[9]
種類 | 熱凈化處理方式 | 多次內彎多少次 | 杯突程度/mm |
δ1.5mm冷扎金屬薄板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓耐磨性墻板在維持細晶和較低的密度時更具太好的可旋性。按照其在常溫延展橫剖面內縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，繁多樣式限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半球體件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑型能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛延性見表5-3，延性圖見圖5-1。
表5-3[2]
校正溫度表/℃ | 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軋材的熱模以可塑性實驗沒想到見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖處里后進行高溫度環境收縮檢測，其高溫度環境收縮塑型見表5-5。
5.1.5GH141鋁合金再晶體圖
5.1.5.1GH141代加工再成果圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
內型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
制冷線性 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
采暖器身材曲線 | 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受熱的身材曲線以100℃/s受熱到法律規定高溫墻體保溫100s，以100m/s速率弄斷。
表5-5[2]
應力測試氣溫/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
中高溫剪切延展性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電焊效能
5.2.1GH141碳素鋼可熔焊、分散焊、釬焊、滾動摩擦焊。熔焊既可電子束對接焊，也可氬弧焊對接焊。熔對接焊縫在熱治療時有導致剪切力期限性裂口盲目性，為將這一種盲目性減到小，應在對接焊前固溶很快固溶制作加工處理，即1080℃，馬上又以22℃/min冷凝水到650℃；另外措施是在對接焊上升行更新換代效性治療，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷凝水到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷凝水到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷凝水到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在除掉對接焊剪切力和找回特點時，應迅猛加水通更新換代效性疏松溫度因素差值，也許可除掉剪切力期限性散架盲目性。的使用細晶、低沉淀物硫含量原材質，除掉設備制作加工疏松，低的對接焊線激光能量也可縮減剪切力期限性散架盲目性
5.3GH141零件及運轉情況熱進行處工院藝
5.3.1GH141在較高溫度下工作上，規范要求加工零件具備著高的剪切比強度和疲乏耐腐蝕性時，推存主要包括1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在較高溫度下工作中，又規定材料具備高的熱強性時，適于的熱加工正規為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對要不銹鋼焊接的弧形件等零結構件，推介選擇1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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