GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是發展固化型鎳基磨損中高熱碳素鋼，在650～950℃的范圍內，包括高的彎曲和耐久脆性斷裂抗彎抗壓強度和充分的使用性能。伴隨碳素鋼中鋁、鈦、鉬分子量較高，鑄錠開坯更麻煩，但磨損后的材料包括好些的塑形，在熱工作工作狀態下可不可以冷擠壓成型，也可去電焊點焊，電焊點焊部位熱工作時易會產生應力應變期限裂痕。碳素鋼的類種有板料、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和高精密鑄件等，適于于制造技術在870℃下例標準讓有高抗彎抗壓強度和980℃下例標準讓的民用航空、核工業打火機中高熱零部位。
1.1GH141文件鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141相同品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141材質的工藝標準化
Q/3B4060-1992《GH141合金屬棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鎂合金冷軋鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141錳鋼圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《常溫固定件用GH141碳素鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學上成份見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太高于 | |||||||||||||||
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熱加工工作規范見表1-2。
表1-2
木種 | 熱治理工作制度 |
（空航）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、家具板 | 技術規范Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空工業）棒、盤件 | 制約Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
要求Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
實木板材 | 規范性Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準化Ⅴ:1080℃,保溫隔熱不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品類尺寸型號規格與批售工作的狀態可可以提供各個尺寸型號規格的圓餅、環坯、馬蹄形件、金屬薄板、帶材、棒材、鍛件和精密加工鑄件等。實木板材于固溶工作的狀態交期，棒材和鍛件不但熱正確處理交期。
1.7GH141融煉與冶煉藝合金鋼主要包括負壓感應融煉、負壓感應融煉加電渣重熔或負壓焊弧重熔藝。
1.8GH141應用領域概述與特出需求該鎂合金寬泛用做加工制造航空運輸、航天部起驅力溫度承力零結構件，如目標葉輪、燒燃室、齒輪、目標器溫度承力件、軸、盤、葉輪和防松件等，原材料手工焊接件熱加工時的應力應變實效裂開，可用于焊前過實效加工或在焊前把控好固溶加工后的冷卻塔快慢的方案來搞定，焊后再做好規格熱加工。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141受熱濕度范疇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線增長指數公式見圖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黏度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電功能δ2mm石材的制冷熱敏電阻率見表2-3。
表2-3[3]
狀況 | ρ/(10-6Ω.m) | 心態 | 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磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
程序 | 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有機化學耐磨性
2.5.1GH141使用性能在氧氣媒介中的空氣氧化傳輸速率見表2-5。
表2-5[9]
外表面階段 | θ/℃ | 有差異 期限氧化物傳輸速度/(g/(m2?h)) | 的表面的狀態 | θ/℃ | 各不相同事件防氧化傳輸速度/(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納米涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141方法基準明文規定的耐熱性
3.1.1GH141圓餅、環坯、環行件、大棒材要求規定的機械性能見表3-1。
表3-1
建材基準 | 產品種類 | 熱加工工作規范 | 延展機械性能 | HBS | 更久效能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、馬蹄形件、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經固件和期限處置后的制冷光潔度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松螺絲件標準規范的規定的性能參數見表3-2。
表3-2
原料的標準 | 品系 | 熱外理管理制 | 熱塑安全性能 | 更久耐腐蝕性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 擰緊件 | 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棒材規范標準的規定的性能方面見表3-3。
表3-3
熱處置工作狀態 | θ/℃ | 伸展特性 | HBS | 沖擊力塑性 | 更久特點 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
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裝修板材、帶材標準規范明文規定的功效見表3-4。
表3-4
熱除理措施 | 板厚為/mm | θ/℃ | 彎曲性能參數 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保熱不少于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶處置＋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相變水溫鎂合金淬火后，組織性中揮發相的相變水溫空間見表4-1。
表4-1[13]
揮發相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變濕度範圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時刻-氣溫-組織機構變化擬合曲線
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,水冷散熱調質后，
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固溶除理后，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時長后，金屬中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141各種鎳鋼機構機構框架各種鎳鋼在標準熱工作模式的機構機構除γ基體內，還存在著γ′、M6C、M23C6、MC，法定期限后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓成型特點
5.1.1GH141鋼錠鑄造時要實施較高高溫光滑化加工處理，鑄造受熱高溫為1160～1180℃，終鍛高溫不如果底于1000℃。鋼坯軋件受熱高溫為1140～1160℃，終軋高溫不如果底于1060℃。板料軋件受熱高溫為1140～1160℃，終軋高溫不如果底于800℃。
5.1.2GH141帶鋼金屬薄板固溶環境的總是打彎和杯突性見表5-1。
表5-1[9]
明細 | 熱加工處理體系 | 間斷性曲折機會 | 杯突深度的/mm |
δ1.5mm冷軋鋼卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓耐熱性石材在控制細晶和較低的氏硬度時具備著好的可旋性。給出在常溫拉伸彈簧橫斷面緊縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各式的形狀限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半球體件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑性樹脂材料能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛塑形見表5-3，塑形圖見圖5-1。
表5-3[2]
應力測試溫度/℃ | 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內裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱仿真模擬韌度測試最后見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱變化（熱脹冷縮）除理后進行高溫環境天氣延展試驗報告，其高溫環境天氣延展塑型見表5-5。
5.1.5GH141錳鋼再凝結圖
5.1.5.1GH141加工廠再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再析出圖見圖5-3。
表5-4[5]
類形 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷確身材曲線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
煮沸折線 | 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電微波加熱擬合曲線以100℃/s電微波加熱到指定氣溫隔熱保溫100s，以100m/s速率弄斷。
表5-5[2]
校正室溫/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
中高溫伸展韌度δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電焊特點
5.2.1GH141合金類可熔焊、蔓延焊、釬焊、出現摩擦焊。熔焊既可不可以選擇電子束錫焊，也可不可以選擇氬弧焊錫焊。熔熔接縫隙在熱治理時有形成剪切力時限劃痕取向，為將本身取向減到小，應在錫焊前固溶慢降溫，即1080℃，接著隨后以22℃/min放置冷凝到650℃；別的方式是在錫焊上升行過去式限治理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min放置冷凝到980，4h，以1.7～4.4℃/min放置冷凝到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min放置冷凝到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在避免錫焊剪切力和恢復正常效果時，應如何快速受熱可不可以通過去式限通戶的溫度時間，如此一來可避免剪切力時限裂口取向。利用細晶、低懸浮物硫含量材料，避免廠家代加工通戶，低的錫焊線能量轉換也可不可以變低剪切力時限裂口取向
5.3GH141零配件熱處里加工工藝
5.3.1GH141在較低溫制冷的效果度下運轉，條件工件含有高的拉長抗拉強度和困倦特點時，安利使用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高的溫度下運作，又規定的原材料具有著高的熱強性時，最宜的熱整理國家標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對標準焊的環型件等零主件，舉薦使用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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