GH4169
一、GH4169概述
GH4169金屬是以體心六方的γ"和面心立方米的γ′相沉定淬煉的鎳基室溫金屬,在-253~700℃溫時間區域內更具順暢的,650℃以內的示弱撓度居和變形室溫金屬的*,并更具順暢的、抗輻射危害、、耐耐腐機械耐腐蝕性,包括順暢的工藝機械耐腐蝕性、電弧焊接機械耐腐蝕性和機構保持穩定義,也可以生產很多外觀繁復的零構件,在宇航、原子能、變壓器油工業化的中,在以上溫時間區域內領取了為非常廣泛的應用領域。
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用料鋼種GH4169(GH169)
1.2GH4169相近的字類型Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169材質的技藝準則
GJB2612-1996《熔接用溫度不銹鋼冷拔絲材要求》
HB6702-1993《WZ8一系列用GH4169和金棒材》
GJB3165 《航班承力件用溫度不銹鋼熱扎和鍛制棒材技術規范》
GJB1952 《空航用較高溫度合金鋼熱軋金屬薄板規則》
GJB1953《 飛防啟傾向搖動件用高溫天氣錳鋼熱扎棒材原則》
GJB2612 《不銹鋼焊接用氣溫錳鋼冷不銹鋼拉絲材規范性》
GJB3317《 空航用溫度鋁合金熱軋鋼板要求》
GJB2297 《航空航天用低溫錳鋼冷拔(軋)無縫對接管規定》
GJB3020 《民用航空用室溫和金環坯原則》
GJB3167 《冷鐓用高溫度碳素鋼冷磨砂材規范了》
GJB3318 《航天用溫度過高硬質合金帶鋼帶材制約》
GJB2611《 航空航天用高溫合金鋼冷拉棒材管理規范》
YB/T5247 《電焊焊接用持續高溫鎳鋼冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用高溫度鋁合金冷金屬拉絲》
YB/T5245 《常見承力件用高溫度硬質合金熱軋鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 轉動或者單方向轉動零部件用高熱合金類熱扎棒材》
GB/T14994 《高的溫度合金屬冷拉棒材》
GB/T14995 《耐高溫各種合金熱軋鋼板》
GB/T14996 《較高溫度不銹鋼帶鋼薄鋼板》
GB/T14997 《氣溫鋁合金鍛制圓餅》
GB/T14998 《中高溫合金鋼坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度高天氣鎳鋼和廢金屬間有機化合物溫度高天氣食材的分類管理和鋼材型號》
HB5199《 南航用溫度高碳素鋼熱軋薄鋼板》
HB5198 《航材樹葉用磨損高溫鋁合金棒材》
HB5189 《民航茶葉用彎曲變形高溫環境鋁合金棒材》
HB6072 《WZ8國產用GH4169合金屬棒材》
1.4GH4169有機物理化學完分該鎂合金的有機物理化學完分構成3類:規定營養成份、高質營養成份、高純營養成份,見表1-1。高質營養成份的在規定營養成份的知識基本條件上降碳增鈮,而減掉氫氟酸處理鈮的個數,減掉身體疲勞源和擴大進行強化相的個數,挺高性能方面和產品抗拉強度。同一減掉損害沉渣和氣流體含鋅量。高純營養成份是在高質規定知識基本條件上減少和損害沉渣的含鋅量,挺高產品溶解度和。
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] %
種類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
原則 | ≤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 | |||||
更優質 | 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 | |||||
專業類別 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不于 | |||||||||||||
標淮 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
高質量 | 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 |
不高于 | |||||||||
標淮 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
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熱加工工作管理制錳鋼有各不相同的熱加工工作管理制,以掌握晶粒度度、掌握δ相形貌、規劃和數量統計,因此刷快各不相同級的力學結構功效。錳鋼熱加工工作管理制分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或散熱 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、空冷或水冷式 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茶葉品類規模和出售環境應該出售模鍛件(盤、整體布局鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、有差異 樣式形態和長寬高的緊固連接件、Q彈電子器件等、到貨環境由市場需求交易雙方彼此談判。絲材以談判的到貨環境成盤狀到貨。
1.7GH4169煉制和鍛造流程金屬的冶煉流程劃分成3類:正空感應加電渣重熔;正空感應加正空脈沖焊接重熔;正空感應加電渣重熔加正空脈沖焊接重熔。可隨著部件的動用需要,確定所用的冶煉流程,提供應用領域需要。
1.8GH4169應該用層面簡介與唯一性標準要求研發技術技術航空運輸和核藍翔塑業精品久久亚洲-久久久综合-久久狠狠干-久久精精品久久久久噜噜所生產的熱車機中的不同的各樣平穩件和螺桿旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉面、緊固連接件、伸縮性元器件封裝、燃汽軟管、密封墊元器件封裝等和手工焊接組成件;研發技術技術原子能藍翔塑業精品久久亚洲-久久久综合-久久狠狠干-久久精精品久久久久噜噜所生產的應該用層面的不同的各樣伸縮性元器件封裝和格架;研發技術技術石油藍翔塑業精品久久亚洲-久久久综合-久久狠狠干-久久精精品久久久久噜噜所生產的和藍翔塑業精品久久亚洲-久久久综合-久久狠狠干-久久精精品久久久久噜噜所生產的層面應該用層面的加工工件及加工工件。
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熔融高溫范圍內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線熱膨脹數值見表2-3;
2.2GH4169比熱容ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性能方面
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永磁鐵能合金屬無永磁鐵。
2.5GH4169有機化學使用性能
2.5.1GH4169穩定性在廢氣媒介中經過多次實驗發現100h后的空氣氧化傳送速度見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
防氧化濃度/(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]
規模 d/mm | 抽樣大方向 | θ/℃ | 拉長使用性能不需小于 | HBS | 男人持久使用性能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫面 | 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 | 跨頁 | 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相變溫γ"相是該碳素鋼的大部分精煉相,其高不穩溫是650℃,開使固熔溫為840~870℃,*固熔溫是950℃,γ′相也是該碳素鋼的精煉相,但總數底于γ"相,其分進行析晶溫是600℃,*熔解溫是840℃;δ相的開使分進行析晶溫是700℃,分進行析晶峰溫是940℃,980℃開使熔解,*熔解溫是1020℃。
4.2時候-高溫-組建變化身材曲線見圖4-1。
4.3合金鋼組識構成
4.3.1鎳鋼基準熱清理的情況的組建由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成的。γ"(Ni3Nb)相是重點增幅相,為體心四海秩序組成環節的亞穩定性相,呈園盤狀在基體中彌散共格進行溶解,在有效期或應用領域步驟中,有向δ相適應的趨勢英文,使密度急劇下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的占比次于γ"相,呈球狀彌散進行溶解,對鎳鋼起一部電影分增幅功效。δ相重點在晶界進行溶解,其形貌與鍛打步驟中的終鍛平均水溫相關的英文,終鍛平均水溫在900℃,導致針狀,在晶界和晶內進行溶解;終鍛平均水溫達930℃,δ相呈顆粒劑狀,不光滑區域;終鍛平均水溫達950℃,δ相呈短棒狀,區域于晶界為中心;終鍛平均水溫達980℃,在晶界進行溶解一些針狀δ相,鍛件經常出現長久缺陷特別敏非理性。終鍛平均水溫實現1020℃或越高,鍛件中無δ相進行溶解,金屬材質晶粒度繼而粗化,鍛件有長久缺陷特別敏非理性。鍛打步驟中,δ相在晶界進行溶解,能開到釘扎功效,障礙金屬材質晶粒度粗化。
4.3.2L相是變化GH4169各種合金中不允許的發生的相,該相富鈮,發生于鑄錠枝晶間,降鑄錠初溶點,鑄錠中L相固溶溫差和勻稱化時的相關見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1各種合金在溫度固熔(隔熱2h)時的晶粒大小生長取向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(最初金屬材質晶粒度9~9.5級)經不一樣平均溫燒水后以不一樣發生形變量煅造發生形變后,再進行標準單位熱工作(固溶平均溫965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的轉變見表4-1。
4.3.3.3鍛件技木規范標準的規定,各種類型鍛件大概金屬材質晶粒大小度度為四級,可以個體差異2級,高防鍛件大概金屬材質晶粒大小度度為8級,可以個體差異2級;隨時期限鍛件大概金屬材質晶粒大小度度應有10級或更細。
4.3.4間接期限的鍛件在600~700℃期限500h后,分析出相次數的發生改變見表4-2。
表4-1[19]
熔煉供暖環境溫度/℃ | 下例發生的程度的金屬材質晶粒度/級 | 精鑄熱處理加熱高溫/℃ | 以上和變形數量的金屬材質晶粒度/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]
時效性規范標準 | 分析出相人數/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
一直有效期方式 | 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制作性能參數
5.1.1因GH4169耐熱鎂合金中鈮水分含量高,耐熱鎂合金中的鈮偏析程度上與有色金屬生產工藝設計會之間相關。電渣重熔和重力作用焊弧煉制的煉制時間和電棒的線產品的質量的情況會之間反應板材的劣勢。熔速快,易成型富鈮的黑斑;熔速慢,會成型貧鈮的斑點;電棒界面線產品的質量差和電棒內有磨痕,均易從而導致斑點的成型,所以說,提升電棒線產品的質量和設定熔速及提升鋼錠的疑固時延是冶煉生產工藝設計的主要問題。為防止鋼錠中的屬性偏析越來越重,此后應用的鋼錠截面積并不嚴重于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經更加均勻化處置的碳素鋼兼備穩定的熱加工生育方式選擇能,鋼錠的開坯加水高溫因素表不得當不低于1120℃。鍛件的鍛打的工藝應可選擇鍛件選擇實力和APP需要,緊密結合生育方式廠的生育方式條件而定。開坯和生育方式鍛件是,里頭熱處理回火高溫因素表和終鍛高溫因素表務必可選擇元件所需要的聚集環境和選擇能來選擇,普通條件下,鍛打的終鍛高溫因素表抑制在930~950℃相互間為宜。多種鍛件的鍛打高溫因素表和變行情況見表5-1。
表5-1[17]
精鑄行業類型 | 次煅造 | 第二名次打造 | 第三點次煅造 | |||
蒸汽加熱環境溫度/℃ | 變化量/% | 加水熱度/℃ | 易變型量/% | 蒸汽加熱溫差/℃ | 變形幾率量/% | |
普通型 高韌性 間接限期 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 容許 ≥2 ≥2 |
5.1.3與木板材冷注射成型想關的效能見表5-2。
5.1.4鍛件的出現變形階段、終鍛體溫和晶粒大小盡寸之間的影響見圖5-1。
5.1.5合金屬各式各樣再析出見圖5-2。
5.1.6發起機葉輪茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道流程模鍛而成,有差異的熔煉燒水的溫度對葉輪茶葉的引響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪茶葉組建功效為。
5.1.7耐熱合金在氣溫下的變型抗力曲線美見圖5-3。
5.2電弧補焊穩定性合金類更具滿意度的電弧補焊穩定性,能用的 氬弧焊、自動化束焊、縫焊、碰焊等形式來電弧補焊。
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
煉制方法 | 板厚/mm | 環境 | 杯突強度/mm | 多次可以彎曲的多次 | 限深沖標準值 |
渦流光感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
打造煮沸溫濕度/℃ | 20℃伸展使用性能 | 650℃拉申性 | 650℃,690MPa經久性 | ||||||||
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 |
5.3零件加工圖熱治理 制作工藝南航零件加工圖的熱治理 往往按1.5條約定的Ⅱ、Ⅲ四種管理機制,即要求熱治理 管理機制和隨時有效期熱治理 管理機制使用。第三系統遵循原則的的條件下,也可選擇管理機制熱治理 。按要求管理機制熱治理 時,固溶治理 可在950~980℃范圍圖內,在確定的的溫度?10℃下使用。
5.4外觀處里方法這個必要時可對鑄件外觀反腐敗斗爭采取噴丸提升、孔推壓提升或內螺紋滾壓提升加工過程,使鑄件在交變反力狀況下上班的質保期呈幾何增速。
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削磨激光粗加工與削磨性能參數不銹鋼可滿不滿意地確定削磨激光粗加工。
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
溫度/℃ | 拉伸抗彎強度抗彎強度σb/MPa | 屈服的強度的強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 收宿率/% |
-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
氣溫/℃ | 抗拉的強度的強度σb/MPa | 屈從硬度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 縮小率/% |
980℃?5℃固溶退火工藝,水冷式 720℃?5℃,8小時內沉積疏松,爐冷至620℃?5℃恒溫 到總期限時到18小時候 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 |
攝氏度/℃ | 抗拉能力抗壓強度σb/MPa | 抗拉抗彎強度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 緊縮率/% |
1065℃?5℃,45min,風冷 760℃?5℃,10小時濾渣硬度,爐冷至650℃?5℃保溫隔熱 到總追訴時效時段提高20半小時 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 |
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