GH4169
一、GH4169概述
GH4169鋁合金鋼鋼是以體心四面八方的γ"和面心立方米的γ′相凝固增幅的鎳基較高溫高壓濕度鋁合金鋼鋼,在-253~700℃溫濕度規模內享有優異的,650℃下類的屈服于密度居出現變形較高溫高壓濕度鋁合金鋼鋼的*,并享有優異的、抗影響、、耐酸堿不銹鋼的性參數,相應優異的手工加工的性參數、焊的性參數和企業固定性處理,并能研發各種各樣造型冗雜的零器件,在宇航、核能發電、原油使用量企業中,在據此溫濕度規模內贏得了為比較廣泛的適用。
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上使用。
1.1GH4169材料型號GH4169(GH169)
1.2GH4169接近鋼材牌號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169板材的科技細則
GJB2612-1996《對焊用高熱合金材料冷拔絲材原則》
HB6702-1993《WZ8類別用GH4169不銹鋼棒材》
GJB3165 《航班承力件用耐高溫錳鋼帶鋼和鍛制棒材國家標準》
GJB1952 《航天用高的溫度鎳鋼帶鋼金屬薄板標準化》
GJB1953《 空航起因素擺動件用溫度過高和金熱軋鋼板棒材規定》
GJB2612 《對焊用溫度和金冷磨砂材規范了》
GJB3317《 航天用氣溫錳鋼熱軋鋼家具板要求》
GJB2297 《民航用高溫鎂合金冷拔(軋)無接縫管技術規范》
GJB3020 《航空航天用高熱硬質合金環坯實驗室管理標準》
GJB3167 《冷鐓用高溫作業碳素鋼冷拉絲工藝材要求》
GJB3318 《民航用炎熱硬質合金冷軋鋼帶材實驗室管理標準》
GJB2611《 飛機維修用高溫高壓碳素鋼冷拉棒材標準規范》
YB/T5247 《手工焊接用高溫度和金冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用高溫天氣和金冷不銹鋼拉絲》
YB/T5245 《普遍承力件用耐高溫鋁合金帶鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 屋頂風機具有轉動零件用溫度合金屬軋鋼棒材》
GB/T14994 《低溫合金屬冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫度合金類熱軋鋼板板》
GB/T14996 《常溫耐熱合金冷扎板料》
GB/T14997 《高熱錳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《低溫錳鋼坯件毛壞》
GB/T14992 《高熱各種合金和金屬制間類化合物高熱產品的各類和鋼種》
HB5199《 航天用溫度過高各種合金冷軋鋼簿板》
HB5198 《國際航空茶葉用開裂低溫鎂合金棒材》
HB5189 《民航葉尖用開裂高溫天氣金屬棒材》
HB6072 《WZ8系列的用GH4169合金類棒材》
1.4GH4169催化組成物質該合金的的材料的催化組成物質涵蓋3類:準則組成物質、優良組成物質、高純組成物質,見表1-1。優良組成物質的在準則組成物質的核心理論上降碳增鈮,進而抑制無定形碳鈮的數,抑制疲勞過度源和增大增強相的數,加快功能和的的材料抗壓強度。一起抑制不好其它雜物和氣流體材質。高純組成物質是在優良準則核心理論上降低和不好其它雜物的材質,加快的的材料色度和。
核能應用的GH4169合金,需控制硼含量(元素成分不變),具體含量由供需雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為與宇航工業用的GH4169合金加以區別,合號為GH4169A。
表1-1[1] %
品類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準規范 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
高質量 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
高純 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
行業類型 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
往往并不以上 | |||||||||||||
規則 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
一流 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
高純 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.005 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.002 | 0.30 | 0.005 |
續表1-1%
類目 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
好不低于 | |||||||||
標準規范 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
良好 | 0.001 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | --- | --- | 0.01 | 0.01 |
高純 | 0.00003 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | 0.00005 | 0.0001 | 0.01 | 0.005 |
1.5GH4169熱清理工作規范耐熱耐熱合金兼備有差異的熱清理工作規范,以設定晶粒度度、設定δ相形貌、占比和的數量,才能才能得到有差異最高級別的力學結構使用性能。耐熱耐熱合金熱清理工作規范分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或風冷 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內均無δ相,存在缺口敏感性,但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
Ⅱ:(950~980)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是常用的熱處理制度,也稱為標準熱處理制度。
Ⅲ:720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理后,材料中的δ相較少,能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。
1.6GH4169的品種年紀和現貨供貨模式需要現貨供貨模鍛件(盤、整體化鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、有差異 樣式和尺寸圖的緊固連接件、延展能力器件等、發貨模式由需求量兩者商討。絲材以商討的發貨模式成盤狀發貨。
1.7GH4169煉制和鍛造加工制作工序 硬質合金的冶煉加工制作工序 可分為3類:蒸空感受到開關加電渣重熔;蒸空感受到開關加蒸空焊弧重熔;蒸空感受到開關加電渣重熔加蒸空焊弧重熔。可按照產品的安全使用追求,選澤要的冶煉加工制作工序 ,要應該用追求。
1.8GH4169應該用概貌與特別追求加工飛機和航天部啟動因中的各樣失重狀態件和高速旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、擰緊件、活力pcb板、然氣管、密封帶pcb板等和電焊結構的件;加工核能源工業化應該用的各樣活力pcb板和格架;加工石油氣和熱方面應該用的元件及運轉情況及元件及運轉情況。
近年來,在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上,為提高質量和降低,發展了很多新工藝:真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝,有效減輕鈮偏析;采用噴射成型工藝,生產環件,降低生產和縮短生產周期;采用超塑成型工藝,擴大產品的生產范圍。
二、GH4169物理及化學性能
2.1GH4169性熱能
2.1.1GH4169融化室溫範圍1260~1320℃。
2.1.2GH4169熱導率見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 11 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m?℃)) | 13.4 | 14.7 | 15.9 | 17.8 | 18.3 | 19.6 | 21.2 | 22.8 | 23.6 | 7.6 | 30.4 |
2.1.3GH4169比熱容見表2-2。
2.1.4GH4169線增大數值見表2-3;
2.2GH4169導熱系數ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性
表2-2[2]
θ/℃ | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/(J/(kg?℃)) | 481.4 | 493.9 | 514.8 | 539.0 | 573.4 | 615.4 | 657.2 | 707.4 |
表2-3[2]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 | 20~1000 |
α/10-6℃-1 | 11.8 | 13.0 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 14.8 | 15.4 | 17.0 | 18.4 | 18.7 |
2.4GH4169磁鐵能鎳鋼無磁鐵。
2.5GH4169普通機械使用性能
2.5.1GH4169使用性能在空氣質量材質中耐壓試驗100h后的脫色強度見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化的強度/(g/(m2?h)) | 0.0176 | 0.0277 | 0.0351 | 0.0961 | 0.1620 |
三、GH4169力學性能
優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1[1]
樣式 d/mm | 送樣方向上 | θ/℃ | 拉長耐熱性不不大于 | HBS | 長時間性能指標 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 橫向 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 橫著 | 20 650 | 1020 800 | 1230 900 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
注:熱處理制度:Ⅱ。
四、GH4169組織結構
4.1相變氣溫表γ"相是該硬質鎂合金的重點進階裝備相,其高穩定可靠氣溫表是650℃,著手固熔氣溫表為840~870℃,*固熔氣溫表是950℃,γ′相也是該硬質鎂合金的進階裝備相,但數目超過γ"相,其溶解氣溫表是600℃,*熔解氣溫表是840℃;δ相的著手溶解氣溫表是700℃,溶解峰氣溫表是940℃,980℃著手熔解,*熔解氣溫表是1020℃。
4.2周期-溫度因素-進行演變直線見圖4-1。
4.3鎂合金集體組成部分
4.3.1合金類類標熱凈化處理的情況的集體由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是重要提高相,為體心四海有條不紊結構類型的亞安穩相,呈圓筒狀在基體中彌散共格揮發,在限期或應用方式中,有向δ相轉移的趨勢分析,使程度減退。γ′(Ni3(Al、Ti))相的用量次于γ"相,呈球狀彌散揮發,對合金類類起一臺分提高角色。δ相重要在晶界揮發,其形貌與打造方式中的終鍛溫暖相關的,終鍛溫暖在900℃,導致針狀,在晶界和晶內揮發;終鍛溫暖達930℃,δ相呈顆粒狀,更加均勻地域分布不均;終鍛溫暖達950℃,δ相呈短棒狀,地域分布不均于晶界來源于;終鍛溫暖達980℃,在晶界揮發少量的針狀δ相,鍛件出現堅持下去空缺的刺激性和理性。終鍛溫暖提升1020℃或更大,鍛件中無δ相揮發,晶粒度度不斷粗化,鍛件有堅持下去空缺的刺激性和理性。打造方式中,δ相在晶界揮發,能得到釘扎角色,阻擋晶粒度度粗化。
4.3.2L相是和變形GH4169碳素鋼中不不能發生的相,該相富鈮,發生于鑄錠枝晶間,較低鑄錠初融點,鑄錠中L相固溶室溫和勻稱化周期的相關見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1合金屬在氣溫固熔(隔熱保溫2h)時的晶粒大小長大后人格缺陷見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原史晶體9~9.5級)經有所不同于的熱度加溫并用有所不同于發展量鍛鑄發展后,再過程標準化熱加工處理(固溶的熱度965℃,1h),其晶體度的發展見表4-1。
4.3.3.3鍛件技能標準規范,各種類型鍛件的的人均金屬材質晶粒大小度度為三級,可以某種某個2級,高防鍛件的的人均金屬材質晶粒大小度度為8級,可以某種某個2級;直接性實效鍛件的的人均金屬材質晶粒大小度度應在10級或更細。
4.3.4一直時間的鍛件在600~700℃時間500h后,分析出相用量的轉變見表4-2。
表4-1[19]
煅造供暖溫暖/℃ | 以內扭曲狀態的晶粒大小度/級 | 鑄造微波加熱的溫度/℃ | 之下扭曲水平的晶粒大小度/級 | ||||||||||
15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | 15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | ||
1050 1030 1020 | 6 7 7 | 7 8 7~8 | 8 8~9 7 | 8~9 8~7 8~9 | 9~8 8~9 9 | 9(7) 8~9 9 | 1000 980 | 8 8 | 9 9~10 | 8~9 10 | 10 9~10 | 10~9 10~11 | 10 11 |
表4-2[11]
實效要求 | 沉淀相數量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
馬上有效期的情形 | 6.45 | 19.21 | |
600 650 700 | 500 500 500 | 6.30 7.48 10.31 | 20.62 18.68 15.18 |
五、GH4169工藝性能與要求
5.1成型。性
5.1.1因GH4169鎂合金類中鈮含氧量高,鎂合金類中的鈮偏析層次與冶金行業生產方法可以相關聯。電渣重熔和真空室焊弧鍛造的鍛造效率和電棒的產品品質情況可以后果的材質的優略。熔速快,易變成富鈮的黑斑;熔速慢,會變成貧鈮的白癜風;電棒表層產品品質差和電棒內有磨痕,均易造成 白癜風的變成,之所以,增加電棒產品品質和設定熔速及增加鋼錠的固化頻率是冶煉生產方法的主要關鍵環節。為防止鋼錠中的成分偏析越來越重,目前為止用的鋼錠半徑不太于508mm。
均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間,根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。
目前生產中采用的1160℃,20h?1180℃,44h的均勻化工藝,尚不足以消除鋼錠中心的偏析,因此建議采用以下均勻化工藝:
1.1150~1160℃,20~30h+1180~1190℃,110~130h;
2.1160℃,24h+1200℃,70h[20]。
5.1.2經不規則化凈化處理的合金鋼具備更好的熱手工加工能,鋼錠的開坯預熱水溫不許可超過1120℃。鍛件的鑄造施工工藝應只能據鍛件運用管理狀況和app標準,相結合產生廠的產生經濟條件而定。開坯和產生鍛件是,兩邊固溶處理水溫和終鍛水溫須得只能據產品所標準的策劃 模式和能來選定,一半情形下,鑄造的終鍛水溫保持在930~950℃之間為宜。種類鍛件的鑄造水溫和易變型度見表5-1。
表5-1[17]
淬火等級分類 | 次鍛造加工 | 第五次鑄造 | 3.次鑄造 | |||
熱處理溫度因素/℃ | 扭曲量/% | 加熱溫濕度/℃ | 和變形量/% | 供暖水溫/℃ | 斷裂量/% | |
普普通通 強 隨便時效性 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 同意 ≥2 ≥2 |
5.1.3與的板材冷壓延成型相關的使用性能見表5-2。
5.1.4鍛件的變型數量、終鍛熱度和晶體規格尺寸直接的相關見圖5-1。
5.1.5合金材料動態信息再結晶體見圖5-2。
5.1.6熱車機葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝模鍛而成,各個的打造微波加熱體溫對葉尖的引響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖組織機構耐熱性為。
5.1.7不銹鋼在高溫度下的變型抗力身材曲線見圖5-3。
5.2氣焊的特性合金類擁有服務滿意的氣焊的特性,可作氬弧焊、網絡束焊、縫焊、氣焊等步驟實行氣焊。
對直接時效狀態的零部件,推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果,選用合適的摩擦焊工藝參數,在保留細晶組織的同時,焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相,因此對接頭性能無明顯影響,對直接時效的鍛件,可在鍛造狀態進行摩擦焊,焊后再進行直接時效處理(制度Ⅲ),可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。
表5-2
煉制加工過程 | 板厚/mm | 的情況 | 杯突廣度/mm | 經常內彎兩次 | 限深沖指數 |
重力作用檢測加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛鑄供暖攝氏度/℃ | 20℃拉長特性 | 650℃肌肉拉伸特性 | 650℃,690MPa耐用耐腐蝕性 | ||||||||
頂鍛 | 終鍛 | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | t/h | δ5/% |
1050 1020 1020 1020 | 1000 980 1000 1020 | 1340 1405 1375 1420 | 1040 1100 1035 1150 | 22.5 20.5 23.5 23.2 | 52.2 44.7 51.5 42.7 | 1115 1130 1125 1128 | 957 955 920 965 | 18.8 22.4 17.2 18.6 | 22.2 29.5 21.5 25.5 | 48 52 57 43 | 5.2 11.2 5.5 12.8 |
5.3所需要的零部件熱實行處工院藝空航所需要的零部件的熱實行解決一般 按1.5條約定的Ⅱ、Ⅲ2種管理問責體系,即規范標準化熱實行解決管理問責體系和馬上時效性熱實行解決管理問責體系實行。再出高技術遵循原則的必要條件下,也可按照管理問責體系熱實行解決。按規范標準化管理問責體系熱實行解決時,固溶實行解決可在950~980℃標準內,在選著的室溫?10℃下實行。
5.4單單從表層補救的工藝必備時可對零部件單單從表層新形勢實現噴丸提高、孔擠出提高或管螺紋滾壓提高程序,使零部件在交變承載能力前提條件下工做的壽命加持續增長長。
對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件,可采用等離子噴涂或噴涂工藝,以噴涂為佳,噴涂涂層與基體結合強度高,涂層致密、硬度高、孔隙率低,耐磨性好。
5.5車削代制作加工與銑削功效耐熱合金可完美地做出車削代制作加工。
機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡,不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口,因為在這些缺陷出,可形成過量的應力集中,在使用中會導致事故的發生。
六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能(含熱處理工藝)
表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響
表6-1
溫差/℃ | 抗壓撓度撓度σb/MPa | 示弱標準σP0.2/MPa | 伸展率/% | 收攏率/% |
-195.5 | 1634.4 | 1196.5 | 26.0 | 27.0 |
-51.1 | 1389.6 | 1089.6 | 23.0 | 33.5 |
26.6 | 1313.7 | 1058.6 | 22.0 | 32.5 |
648.8 | 1134.4 | 999.9 | 28.0 | 59.2 |
704.4 | 1003.4 | 917.2 | 22.0 | 34.0 |
注:以上樣品熱處理工藝:980℃?5℃退火,1小時 720℃?5℃時效,8小時,空冷至620℃?5℃,在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時, 空冷
表6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能
表6-2
平均溫度/℃ | 抗拉難度難度σb/MPa | 屈服強度強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 抽縮率/% |
980℃?5℃固溶固溶處理,油冷 720℃?5℃,8時間沉淀自己硬度,爐冷至620℃?5℃保冷 到總用時用時完成18小時內 空冷 | ||||
RT | 1290 | 1144.0 | 17.0 | 23.0 |
-79 | 1371.6 | 1202.6 | 17.2 | 20.0 |
-195.5 | 1579 | 1288.0 | 14.0 | 14.0 |
-253 | 1635.7 | 1344.0 | 13.5 | 11.5 |
溫度/℃ | 抗拉標準標準σb/MPa | 軟弱抗拉強度σP0.2/MPa | 受力率/% | 內縮率/% |
1065℃?5℃,45min,油冷 760℃?5℃,10小時候析出軟化,爐冷至650℃?5℃保溫隔熱 到總時效性期限可達20個小時 空冷 | ||||
RT | 1251.6 | 1018.5 | 19.0 | 24.5 |
-79 | 1351.0 | 1090.0 | 15.0 | 18.5 |
-195.5 | 1577.0 | 1218.5 | 17.5 | 19.5 |
-253 | 1684.0 | 1288.0 | 16.5 | 18.0 |
GH4169數據由杭州隆繼金屬制集團官網全程提供,你可搜索更多了解深圳隆繼復合團體。