GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是奠定硬度型鎳基膨脹溫度錳鋼，在650～950℃使用范圍內，存在高的肌肉拉伸和更久熱變型強度和好一點的耐熱性。伴隨錳鋼中鋁、鈦、鉬純度較高，鑄錠開坯非常有難度，但膨脹后的涂料存在好一點的延展性，在退火工藝階段下應該冷成型，也可使用補焊，補焊核心器件熱整理時易引發應變速率追訴時效裂口。錳鋼的新品種有卷板、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和精密模具鑄件等，滿足于加工制造在870℃下面的的符合標準有高強度和980℃下面的的符合標準的航空運輸、航空航天啟動因溫度零核心器件。
1.1GH141相關材料鋼材牌號GH141(GH4141)。
1.2GH141類似鋼種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原料的的技術條件
Q/3B4060-1992《GH141合金類棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金鋼帶鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141不銹鋼圓餅、環坯、環狀件》
Q/6S1033-1992《高溫天氣鎖緊件用GH141耐熱合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141無機化學精分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不是很低于 | |||||||||||||||
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熱清理方式見表1-2。
表1-2
產品 | 熱解決會議制度 |
（民用航空）圓餅、環坯、圓形件、棒、家具板材 | 規范了Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天工程）棒、盤件 | 標準化Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規范標準Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
墻板 | 規范了Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
實驗室管理標準Ⅴ:1080℃,保冷不小于等于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141種類標準與制造狀況可帶來所有標準的圓餅、環坯、環狀件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和緊密鑄件等。護墻板于固溶狀況訂貨，棒材和鍛件沒經熱補救訂貨。
1.7GH141熔練與冶煉加工設備不銹鋼按照高壓氣紅外感應開關熔練、高壓氣紅外感應開關熔練加電渣重熔或高壓氣電弧焊接重熔加工設備。
1.8GH141操作簡介與層次性規范要求該合金材料廣泛應用主要用于生產加工民航、航天部啟因素炎熱承力零元器件，如結構優化樹葉、一氧化碳發動機燃燒室、渦輪增壓、結構優化器炎熱承力件、軸、盤、樹葉和防松螺栓件等，細木工板氬弧焊件熱治療時的應對法定期限波浪紋，可分為焊前過法定期限治療或在焊前抑制固溶治療后的制冷快慢的工藝來防止，焊后再實行規則熱治療。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141融化溫濕度時間范圍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線澎脹數值見圖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導熱系數ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電的性能δ2mm產品的環境溫度電容率見表2-3。
表2-3[3]
程序 | ρ/(10-6Ω.m) | 階段 | ρ/(10-6Ω.m) |
冷軋 | 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磁塊能見表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藥劑學耐腐蝕性
2.5.1GH141機械性能在的空氣媒質中的脫色濃度見表2-5。
表2-5[9]
的表面環境 | θ/℃ | 不一時間間隔腐蝕傳送速度/(g/(m2?h)) | 表明程序 | θ/℃ | 不一樣日子氧化物傳送速度/(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表層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141新技術細則要求的性
3.1.1GH141圓餅、環坯、方形件、大棒材標準單位中規定的耐磨性見表3-1。
表3-1
產品要求 | 類型 | 熱除理工作規范 | 收縮能 | HBS | 經久耐用效果 | |||||||
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經固件和有效期治理后的制冷光潔度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松螺栓件標準規范相關規定的功能見表3-2。
表3-2
用料基準 | 產品種類 | 熱治療監督制度 | 彎曲特性 | 耐用效能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 加固件 | 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棒材標準的明文規定的特性見表3-3。
表3-3
熱處置程序 | θ/℃ | 拉伸形變特性 | HBS | 挑戰韌度 | 牢固特點 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不不低于 | |||||||||
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生態板、帶材原則法規的穩定性見表3-4。
表3-4
熱外理獎懲制度 | 壁厚/mm | θ/℃ | 收縮耐熱性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保熱不低于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相變溫金屬熱治理 后，組織安排中分析出相的相變溫範圍見表4-1。
表4-1[13]
沉淀相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫時間范圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141日期-溫度表-結構轉化斜率
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,水冷散熱器表面淬火后，
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固溶辦理后，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實效后，錳鋼中揮發相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141合金類材料聚集成分合金類材料在標淮熱工作動態的聚集除γ基離體，還普遍存在γ′、M6C、M23C6、MC，追訴時效后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141塑壓耐腐蝕性
5.1.1GH141鋼錠段造前要實施溫度高不均化加工，段造微波升溫溫度為1160～1180℃，終鍛溫度不不超1000℃。圓坯冷軋微波升溫溫度為1140～1160℃，終軋溫度不不超1060℃。卷板冷軋微波升溫溫度為1140～1160℃，終軋溫度不不超800℃。
5.1.2GH141熱軋簿板固溶心態的出現變形和杯突性能參數見表5-1。
表5-1[9]
產品種類 | 熱治理系統 | 老是內彎危害 | 杯突程度/mm |
δ1.5mm冷扎板料 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓耐磨性板料在長期保持細晶和較低的堅硬程度時包括特好的可旋性。按照空調溫度伸縮剖面伸縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各式圖行限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半球狀件 | 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軋材熱頂鍛彈可塑性見表5-3，彈可塑性圖見圖5-1。
表5-3[2]
實驗設計氣溫/℃ | 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軋材的熱仿真模擬塑性變形檢測成果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱變化（熱脹冷縮）凈化處理后進行高溫伸拉應力測試，其高溫伸拉塑形見表5-5。
5.1.5GH141耐熱合金再結晶體圖
5.1.5.1GH141加工處理再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再結晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
保壓弧度 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
熱處理加熱曲線美 | 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供暖弧度以100℃/s供暖到規范溫度因素恒溫100s，以100m/s車速拉壞。
表5-5[2]
實驗濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
低溫延展彈塑性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141錫焊穩定性
5.2.1GH141硬質合金可熔焊、傳播焊、釬焊、磨蹭焊。熔焊既適用光電束補焊，也適用氬弧焊補焊。熔氬弧焊縫在熱治理 時有生產能力追訴時長磨痕盲目性，為將這盲目性減到小，應在補焊前固溶速度慢熱治療，即1080℃，后來以22℃/min冷去到650℃；同一方式是在補焊向前走行過追訴時長治理 ，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷去到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷去到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷去到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在消滅補焊能力和恢復過來特點時，應高效微波加熱操作追訴時長固化溫度區間車，如此可消滅能力追訴時長裂紋盲目性。操作細晶、低殘渣含量的材料，消滅設備制造固化，低的補焊線熱量也不錯影響能力追訴時長裂紋盲目性
5.3GH141零件加工熱處置工藝流程
5.3.1GH141在較環境溫度度下作業，規范配件具備高的彎曲標準和疲憊值性能方面時，舉薦采用了1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在低溫下事情，又請求原材料具備有高的熱強性時，最佳的熱處里規范標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對追求對焊的方形件等零元器件，強烈推薦適用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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