GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是石雕文化沉淀固化型鎳基斷裂常溫作業鋁碳素鋼，在650～950℃超范圍內，具備有高的拉長和長時間金屬疲勞比抗彎強度和好的的的性能。會因為鋁碳素鋼中鋁、鈦、鉬含量的較高，鑄錠開坯有點難，但斷裂后的建材具備有很不錯的塑型，在熱治療回火環境下都可以冷定型，也可實現電弧焊接工藝，電弧焊接工藝元器件熱治療時易誕生應變速率追訴時效劃痕。鋁碳素鋼的款式有簿板、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和緊密鑄件等，合適于造成在870℃一下需求有高比抗彎強度和980℃一下需求的航材、航天部打著機常溫作業零元器件。
1.1GH141涂料鋼材牌號GH141(GH4141)。
1.2GH141相仿型號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原料的技術應用標準單位
Q/3B4060-1992《GH141合金屬棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金材料冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141硬質合金圓餅、環坯、馬蹄形件》
Q/6S1033-1992《室溫扭緊件用GH141錳鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141電化學精分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不于 | |||||||||||||||
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熱進行處理獎懲制度見表1-2。
表1-2
種類 | 熱凈化處理措施 |
（南航）圓餅、環坯、環行件、棒、生態板 | 規范性Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空工業）棒、盤件 | 規程Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
技術規范Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
裝飾板材 | 規范標準Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規范性Ⅴ:1080℃,隔溫不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品種產品產品規格與供貨情形可給予各種類型產品產品規格的圓餅、環坯、圓形件、卷板、帶材、棒材、鍛件和精密鑄造鑄件等。裝修板材于固溶情形收貨，棒材和鍛件無需熱清理收貨。
1.7GH141熔練與鍛鑄流程金屬用到進口真空箱系統感測器熔練、進口真空箱系統感測器熔練加電渣重熔或進口真空箱系統焊弧重熔流程。
1.8GH141技術應用簡介與特定規范要求該硬質合金諸多使用創造航天工程、航天工程熱車機較持續高溫度承力零組件，如支撐葉輪、進行汽缸、泄壓閥、支撐器較持續高溫度承力件、軸、盤、葉輪和鎖緊螺栓件等，木板電焊焊接件熱進行辦理時的應對法定期限裂痕，可利用焊前過法定期限進行辦理或在焊前控制固溶進行辦理后的空氣冷卻時速的方法步驟來防止，焊后再進行原則熱進行辦理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141融化平均溫度范圍之內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線增大指數公式見圖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規格ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電耐腐蝕性δ2mm墻板的室內溫度內阻率見表2-3。
表2-3[3]
壯態 | ρ/(10-6Ω.m) | 的狀態 | ρ/(10-6Ω.m) |
帶鋼 | 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]
模式 | 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有機化學性能方面
2.5.1GH141耐熱性在的空氣媒質中的鈍化時延見表2-5。
表2-5[9]
外面的狀態 | θ/℃ | 不一時刻空氣氧化速度/(g/(m2?h)) | 外面的情形 | θ/℃ | 不一樣的日子脫色濃度/(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涂膜 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141的技術規則規定的耐熱性
3.1.1GH141圓餅、環坯、方形件、大棒材標準的行業標準的耐磨性見表3-1。
表3-1
裝修材料規范標準 | 新品種 | 熱整理獎懲制度 | 拉伸彈簧耐腐蝕性 | HBS | 經久耐用穩定性 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、橢圓形件、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經固件和期限加工后的制冷堅硬程度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖固件規格規范的的性能見表3-2。
表3-2
物料規定 | 品系 | 熱治理方式 | 拉長特點 | 更久性能指標 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 緊固連接件 | 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棒材原則相關規定的功效見表3-3。
表3-3
熱加工模式 | θ/℃ | 彎曲使用性能 | HBS | 震蕩彈性 | 長時間耐磨性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不不大于 | |||||||||
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家具板、帶材標準的規程的功效見表3-4。
表3-4
熱解決考核機制 | 機的薄厚/mm | θ/℃ | 拉伸形變特性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔熱保溫不值為2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶工作＋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相變環境體溫合金鋼熱辦理后，組織機構中進行析出相的相變環境體溫規模見表4-1。
表4-1[13]
揮發相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變工作溫度范圍之內/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時長-室溫-企業轉化弧線
4.2.1GH141鑄態制樣經1180℃,6h,水冷式熱處理后，
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固溶補救后，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限期后，金屬中溶解相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎂合金屬聚集節構鎂合金屬在規定熱辦理方式的聚集除γ基身體之外，還出現γ′、M6C、M23C6、MC，時限后有μ相分析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141軋制使用性能
5.1.1GH141鋼錠鍛壓前應該實現室溫均化補救，鍛壓電蒸汽升溫體溫因素為1160～1180℃，終鍛體溫因素不如果低過1000℃。圓坯軋鋼電蒸汽升溫體溫因素為1140～1160℃，終軋體溫因素不如果低過1060℃。板料軋鋼電蒸汽升溫體溫因素為1140～1160℃，終軋體溫因素不如果低過800℃。
5.1.2GH141帶鋼簿板固溶情形的對此彎曲變形和杯突功效見表5-1。
表5-1[9]
平種 | 熱補救工作規范 | 經常彎度單次 | 杯突程度/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板簿板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效果原材料在保持良好細晶和較低的光潔度時享有非常不錯的可旋性。給出高溫縮小橫斷面縮小率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，不同的樣子限減薄率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熱塑性樹脂變形能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛韌度見表5-3，韌度圖見圖5-1。
表5-3[2]
實驗設計溫度表/℃ | 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紋裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱虛擬韌度校正最終結果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖加工后進行炎熱拉長可靠性試驗，其炎熱拉長彈塑性見表5-5。
5.1.5GH141不銹鋼再沉淀圖
5.1.5.1GH141生產加工再成果圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再心得圖見圖5-3。
表5-4[5]
類行 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷凝線性 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
受熱的曲線 | 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供暖折線以100℃/s供暖到法規工作溫度隔熱100s，以100m/s速度快拉壞。
表5-5[2]
試驗裝置溫濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
溫度過高收縮塑性材料δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接工藝耐腐蝕性
5.2.1GH141合金材料可熔焊、擴撒焊、釬焊、滾動摩擦焊。熔焊既用于光學束補焊，也用于氬弧焊補焊。熔錫焊工藝縫在熱整理時有造成應對力時間劃痕更趨向，為將這些更趨向減到小，應在補焊前固溶慢慢去彎曲應力退火，即1080℃，隨著以22℃/min制冷到650℃；其他法是在補焊行進行顯舊間整理，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]。焊后在除去補焊彎曲應力和回到耐熱性時，應快捷供暖通顯舊間硬底化室內溫度時間間隔，這樣子可除去應對力時間干裂更趨向。操作細晶、低雜物分子量對接焊縫，除去機誡處理硬底化，低的補焊線能量是什么也不錯減輕應對力時間干裂更趨向
5.3GH141器件熱處置制作工藝
5.3.1GH141在較環境溫度度下運作，必須鑄件具備高的延展硬度和疲勞過度性時，推建選用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在中高溫下業務，又追求建筑材料具備著高的熱強性時，溫和怡人的熱辦理原則為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對規范要求焊接生產的馬蹄形件等零機械部件，個性化推薦運用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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