GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉淀自己硬底化型鎳基開裂常溫碳素鋼，在650～950℃范疇內，兼有高的伸展和牢固應力松弛強度和不錯的耐磨性。會因為碳素鋼中鋁、鈦、鉬占相對比較高，鑄錠開坯相對比較難題，但開裂后的資料兼有有效的可塑性，在滲碳的情況下行冷擠壓成型，也可使用電焊對接焊，電焊對接焊器件熱清理時易形成應變力時長磨痕。碳素鋼的優良品種有卷板、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和精密五金鑄件等，適于于研制在870℃以內規范需要有高強度和980℃以內規范需要的南航、航天部起行為常溫零器件。
1.1GH141材質品種GH141(GH4141)。
1.2GH141類似鋼種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141相關材料的高技術標
Q/3B4060-1992《GH141碳素鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金類帶鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141鎳鋼圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《常溫鎖固件用GH141錳鋼棒材》
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 | |
很小于 | |||||||||||||||
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熱治理 管理辦法見表1-2。
表1-2
類種 | 熱補救方式 |
（空航）圓餅、環坯、圓形件、棒、木板材 | 標準化Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空航天）棒、盤件 | 標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
標準規范Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
木板材 | 正確Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規定Ⅴ:1080℃,保暖不乘以2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141種類尺寸規模與批發商工作程序可帶來很多尺寸規模的圓餅、環坯、馬蹄形件、金屬薄板、帶材、棒材、鍛件和高精度鑄件等。原材料于固溶工作程序出貨，棒材和鍛件不急熱治療出貨。
1.7GH141鍛造與煅造生產生產技術碳素鋼通過機械泵環境光感應鍛造、機械泵環境光感應鍛造加電渣重熔或機械泵環境焊弧重熔生產生產技術。
1.8GH141app簡況與特有請求該碳素鋼密切用以研制中國航空、航空發起機高的溫度承力零安全裝置，如主導性樹葉、燒室、鍋輪、主導性器高的溫度承力件、軸、盤、樹葉和扭緊件等，原材料對接焊件熱處里時的應變力時效性紋裂，可分為焊前過去式效性處里或在焊前設定固溶處里后的冷凝快速的方式 來消除，焊后再完成規范標準熱處里。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141融化平均溫度范疇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線熱脹指數公式見圖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溶解度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性δ2mm的板材的制冷功率電阻率見表2-3。
表2-3[3]
心態 | ρ/(10-6Ω.m) | 狀況 | ρ/(10-6Ω.m) |
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永久磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
感覺 | 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電學能力
2.5.1GH141特點在氣氛導電介質中的腐蝕頻率見表2-5。
表2-5[9]
面的狀態 | θ/℃ | 各不相同精力脫色速度/(g/(m2?h)) | 面方式 | θ/℃ | 不同于期限空氣氧化傳輸率/(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涂覆 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141系統原則規定標準的的性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、圓形件、大棒材標中規定的性見表3-1。
表3-1
裝修材料準則 | 的品種 | 熱治療方式 | 肌肉拉伸性能參數 | HBS | 經久效能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、環狀件、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經固件和時限整理后的空調溫度硬性HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖緊螺栓件規格中規定的效果見表3-2。
表3-2
原材料規定 | 種類 | 熱治療管理機制 | 伸展耐磨性 | 耐久性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 防松件 | 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棒材規范標準中規定的性能參數見表3-3。
表3-3
熱正確處理形態 | θ/℃ | 拉申功能 | HBS | 撞擊柔韌性 | 耐久耐腐蝕性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不超過 | |||||||||
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、帶材規范法律法規的耐熱性見表3-4。
表3-4
熱解決體系 | 的厚度/mm | θ/℃ | 拉伸形變性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔熱保溫不大于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶治療＋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相變室溫耐熱合金熱辦理后，組織開展中沉淀相的相變室溫領域見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變水溫區間/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141準確時間-溫濕度-組織化的變化弧度
4.2.1GH141鑄態鋼材拉伸試驗經1180℃,6h,水冷散熱高頻淬火后，
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固溶進行處理后，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時效性后，耐熱合金中析晶相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141硬質錳鋼機構空間結構硬質錳鋼在標準的熱處置情況下的機構除γ基休外，還有著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熱擠壓耐腐蝕性
5.1.1GH141鋼錠鍛鑄需要做高溫天氣粗糙化治理 ，鍛鑄加溫室內氣溫為1160～1180℃，終鍛室內氣溫不超過1000℃。熱軋帶鋼冷軋加溫室內氣溫為1140～1160℃，終軋室內氣溫不超過1060℃。簿板冷軋加溫室內氣溫為1140～1160℃，終軋室內氣溫不超過800℃。
5.1.2GH141冷扎薄鋼板固溶情形的一直內彎和杯突能力見表5-1。
表5-1[9]
優良品種 | 熱辦理管理機制 | 復發拉伸每一次 | 杯突長度/mm |
δ1.5mm熱軋板料 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓安全性能材料在恢復細晶和較低的密度時兼有非常不錯的可旋性。依照恒溫拉伸運動橫斷面抽縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各樣樣式限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半圓柱狀件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑形能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛塑型見表5-3，塑型圖見圖5-1。
表5-3[2]
可靠性試驗溫差/℃ | 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開裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱虛擬仿真韌度檢測結果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖操作后進行高溫度作業收縮形變耐壓試驗，其高溫度作業收縮形變塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141不銹鋼再析出圖
5.1.5.1GH141制作加工再結晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再凝結圖見圖5-3。
表5-4[5]
型號 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去曲線美 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
燒水申請這類卡種曲線提額 | 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加溫身材曲線以100℃/s加溫到規定標準體溫保溫層100s，以100m/s加速度弄斷。
表5-5[2]
實驗設計溫暖/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
溫度過高延展塑型δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141對焊特性
5.2.1GH141合金類可熔焊、對外擴散焊、釬焊、靜摩擦焊。熔焊既能作自動化束氬弧焊，也能作氬弧焊氬弧焊。熔焊道在熱處置時有行成應力速率力時間劃痕人格缺陷，為將那樣人格缺陷減到小，應在氬弧焊前固溶慢淬火，即1080℃，隨后不久以22℃/min制冷到650℃；另外一個無法是在氬弧焊后退行過期間處置，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]。焊后在去掉氬弧焊壓力和修復耐磨性時，應高速微波加熱借助期間硬度熱度差值，如此可去掉應力速率力時間裂縫人格缺陷。的使用細晶、低鈣鎂離子含量的電焊焊接接頭，去掉廠家加工制作硬度，低的氬弧焊線熱量也不錯降低應力速率力時間裂縫人格缺陷
5.3GH141部件熱整理工學院藝
5.3.1GH141在較溫度過低度下運作，必須組件體現了高的收縮標準和乏力能力時，強烈推薦適用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫高壓下運行，又規則產品擁有高的熱強性時，適用的熱外理規則為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對請求點焊的環型件等零組件，分享分為1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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