GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是悠長歲月中硬底化型鎳基斷裂高熱耐熱不銹鋼，在650～950℃範圍內，享有高的拉長和長時間脆性斷裂強度和保持良好的功能。主要是因為耐熱不銹鋼中鋁、鈦、鉬純度較高，鑄錠開坯相對較很困難，但斷裂后的相關材料享有最合適的塑型，在淬火壯態下能夠 冷壓延成型，也可實行電焊電焊焊接，電焊電焊焊接器件熱進行處理時易出現應變速率限期波浪紋。耐熱不銹鋼的款式有板料、帶、絲、盤件、環狀件、鍛件、棒材、和精密五金鑄件等，比較合適于制做在870℃以內追求有高強度和980℃以內追求的航天部、航天部打火機高熱零器件。
1.1GH141產品品種GH141(GH4141)。
1.2GH141相似鋼號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141產品的技術應用原則
Q/3B4060-1992《GH141鋁合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141不銹鋼熱軋帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金屬圓餅、環坯、環狀件》
Q/6S1033-1992《高的溫度扭緊件用GH141合金鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141物理化學精分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
面積不大過 | |||||||||||||||
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熱處置措施見表1-2。
表1-2
種類 | 熱治療獎懲制度 |
（飛機）圓餅、環坯、環型件、棒、生態板 | 正確Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 制約Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規則Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板 | 國家標準Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
技術規范Ⅴ:1080℃,保冷不少于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141明細規格尺寸型號與批售的環境可帶來了各種各樣的規格尺寸型號的圓餅、環坯、馬蹄形件、卷板、帶材、棒材、鍛件和五金機械鑄件等。裝修板材于固溶的環境收貨，棒材和鍛件沒有熱正確處理收貨。
1.7GH141熔鑄與生產技藝硬質合金利用重力作用感器熔鑄、重力作用感器熔鑄加電渣重熔或重力作用弧光重熔技藝。
1.8GH141選用簡介與特別的想要該合金屬常見主要用于造成中國航空、航天工程打火機高溫承力零部位，如指引葉面、點燃室、渦輪增壓、指引器高溫承力件、軸、盤、葉面和擰緊件等，鋼板焊接加工件熱治療時的應變力追訴時效裂開，可所采用焊前過追訴時效治療或在焊前抑制固溶治療后的蒸發時間的技巧來緩解，焊后再做規定熱治療。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141溶化工作溫度時間范圍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線脹大指數見圖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密度計算公式ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電穩定性δ2mm裝飾板材的高溫熱敏電阻率見表2-3。
表2-3[3]
工作狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 壯態 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱軋鋼板 | 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]
方式 | 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化學式效能
2.5.1GH141安全性能在環境媒質中的硫化傳輸率見表2-5。
表2-5[9]
外面狀況 | θ/℃ | 差異日子脫色傳輸速率/(g/(m2?h)) | 外表面睡眠狀態 | θ/℃ | 多種精力脫色傳輸率/(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耐磨涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141枝術細則規程的功效
3.1.1GH141圓餅、環坯、馬蹄形件、大棒材條件指定的效能見表3-1。
表3-1
建筑材料標準規定 | 的品種 | 熱加工會議制度 | 肌肉拉伸安全性能 | HBS | 耐久功能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、圓形件、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經固件和時效性解決后的空調溫度洛氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141加固件的標準暫行規定的特點見表3-2。
表3-2
相關材料條件 | 明細 | 熱進行處理工作制度 | 延展特點 | 堅持下去功效 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖緊螺栓件 | 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棒材標準法律規定的能力見表3-3。
表3-3
熱進行處理程序 | θ/℃ | 肌肉拉伸安全性能 | HBS | 打擊可塑性 | 耐用耐磨性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不值為 | |||||||||
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石材、帶材規格明文規定的耐磨性見表3-4。
表3-4
熱治理 制度管理 | 厚薄/mm | θ/℃ | 熱塑耐腐蝕性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫層不乘以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相變溫暖各種合金熱工作后，組織安排中分析出相的相變溫暖比率見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變體溫的范圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時間間隔-氣溫-組織機構提升弧度
4.2.1GH141鑄態制樣經1180℃,6h,油冷回火后，
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固溶加工后，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有效期后，鎳鋼中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎂合金材料組織安排性形式鎂合金材料在準則熱加工處理壯態的組織安排性除γ基體內，還具有γ′、M6C、M23C6、MC，法定期限后有μ相分析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型功能
5.1.1GH141鋼錠鑄造前要通過高溫高壓不均化除理，鑄造采暖器室內溫度為1160～1180℃，終鍛室內溫度不少于1000℃。熱軋帶鋼鑄軋采暖器室內溫度為1140～1160℃，終軋室內溫度不少于1060℃。板料鑄軋采暖器室內溫度為1140～1160℃，終軋室內溫度不少于800℃。
5.1.2GH141熱軋板料固溶動態的總是彎度和杯突功效見表5-1。
表5-1[9]
蔬菜品種 | 淬火規章制度 | 不斷內彎機會 | 杯突深淺/mm |
δ1.5mm冷扎卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓機械性能產品在實現細晶和較低的硬性時含有很不錯的可旋性。表明溫度伸拉縱斷面收縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，種種形壯限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半球型件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑型能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛蠕變見表5-3，蠕變圖見圖5-1。
表5-3[2]
耐壓試驗濕度/℃ | 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裂開min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱摸擬塑性變形試驗檢測結果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱變化（熱脹冷縮）處置后進行高溫伸拉實驗，其高溫伸拉塑性材料見表5-5。
5.1.5GH141鎂合金再沉淀圖
5.1.5.1GH141生產制造再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再析出圖見圖5-3。
表5-4[5]
結構類型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
降溫曲線擬合 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
煮沸曲線擬合 | 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加溫申請這類卡種曲線提額以100℃/s加溫到暫行規定水溫墻體保溫100s，以100m/s流速剪斷。
表5-5[2]
沖擊試驗濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫天氣收縮延展性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊穩定性
5.2.1GH141鎂合金可熔焊、蔓延焊、釬焊、擠壓焊。熔焊既要用光電子束點焊，也要用氬弧焊點焊。熔對接焊縫在熱正確工作時有存在彎曲應力時長裂痕取向性，為將種取向性減到小，應在點焊前固溶遲緩降溫，即1080℃，接著隨后以22℃/min制冷到650℃；另外一只辦法是在點焊進步行更新換代長正確工作，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min制冷到980，4h，以1.7～4.4℃/min制冷到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min制冷到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在減少點焊彎曲應力和恢復正常能時，應怏速供暖通更新換代長軟化室溫區間車，這類可減少彎曲應力時長皸裂取向性。用細晶、低硫氰酸鹽水平原材質，減少機械性生產軟化，低的點焊線勢能也可能降彎曲應力時長皸裂取向性
5.3GH141加工零件熱除理工學藝
5.3.1GH141在較低溫環境度下上班，標準要求工件有高的伸展剛度和損耗功能時，引薦選用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫度下本職工作，又必須物料兼備高的熱強性時，適用的熱處置實驗室管理標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對讓焊結的橢圓形件等零機械部件，推薦應用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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