GH4169
一、GH4169概述
GH4169不銹鋼鋼是以體心四海的γ"和面心立米的γ′相沉淀物中升級的鎳基濕度高天氣不銹鋼鋼,在-253~700℃體溫位置內具備有健康的,650℃有以下的抗拉強度居扭曲濕度高天氣不銹鋼鋼的*,并具備有健康的、抗放射性物質、、耐的腐蝕效果,包括健康的加工生產效果、氬弧焊效果和組織機構平穩性,都可以加工各種各樣的圖形復雜的的零組件,在宇航、原子能、油品化工業中,在以上體溫位置內換取了為大范圍的應運。
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村料鋼材牌號GH4169(GH169)
1.2GH4169接近型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169用料的工藝規范
GJB2612-1996《電焊用室溫鋁合金冷拔絲材制約》
HB6702-1993《WZ8系列表用GH4169耐熱合金棒材》
GJB3165 《航空運輸承力件用高溫天氣硬質合金熱軋鋼和鍛制棒材規范了》
GJB1952 《航空公司用中高溫各種合金帶鋼金屬薄板正確》
GJB1953《 飛防發起機翻轉件用高溫度金屬熱軋鋼棒材規范了》
GJB2612 《熔接用炎熱合金材料冷金屬拉絲材規則》
GJB3317《 民航用耐高溫不銹鋼熱扎家具板材標準》
GJB2297 《民航用高溫天氣不銹鋼冷拔(軋)無逢管規范了》
GJB3020 《空航用高溫鎳鋼環坯規范性》
GJB3167 《冷鐓用氣溫碳素鋼冷不銹鋼拉絲材正確》
GJB3318 《飛機用低溫不銹鋼冷扎帶材標準》
GJB2611《 飛防用持續高溫鎳鋼冷拉棒材規定》
YB/T5247 《氬弧焊用高溫作業鎳鋼冷拔絲》
YB/T5249 《冷鐓用高的溫度鎳鋼冷不銹鋼拉絲》
YB/T5245 《常規承力件用低溫合金鋼熱扎和鍛制棒材》
GB/T14993《 轉部件用持續高溫合金屬熱軋鋼板棒材》
GB/T14994 《持續高溫鎂合金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫度耐熱合金軋鋼板》
GB/T14996 《室溫和金熱軋板料》
GB/T14997 《高溫環境合金類鍛制圓餅》
GB/T14998 《溫度高合金材料坯件毛壞》
GB/T14992 《氣溫高壓合金類和彩石間氧化物氣溫高壓的材料的分類管理和品種》
HB5199《 中國航空用高溫度合金類熱軋卷板》
HB5198 《航天葉尖用變形幾率高溫碳素鋼棒材》
HB5189 《飛防葉面用變形幾率中高溫耐熱合金棒材》
HB6072 《WZ8款型用GH4169碳素鋼棒材》
1.4GH4169生物組成該碳素鋼的生物組含磷量為3類:標淮規范的組成、可信賴的組成、高純組成,見表1-1。可信賴的組成的在標淮規范的組成的前提上上降碳增鈮,因此增多增碳鈮的總量,增多損耗源和曾加強化裝備相的總量,增進機械性能和食材抗壓強度。而且增多不利不溶物主氣體含磷量。高純組成是在可信賴的標淮規范的前提上上下降和不利不溶物的含磷量,增進食材溶解度和。
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] %
類型 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
條件 | ≤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 | |||||
創新型 | 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 | |||||
類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
太小于 | |||||||||||||
準則 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
上等 | 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%
門類 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
太小于 | |||||||||
標準 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
優秀 | 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熱補救問責問責制度管理錳鋼體現了的有差異的熱補救問責問責制度管理,以掌握晶體度、掌握δ相形貌、規劃和數目,得以獲得了的有差異最高級別的運動學安全性能。錳鋼熱補救問責問責制度管理分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或油冷 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、空冷或水冷散熱器 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明細金橋銅業跨接線的截面積大小和供貨環境應該供貨模鍛件(盤、總體鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、有所差異樣式和寸尺的擰緊件、回彈力開關元件等、交房環境由市場需求夫妻雙方磋商。絲材以磋商的交房環境成盤狀交房。
1.7GH4169冶煉和鑄造加工加工碳素鋼的冶煉加工劃分為3類:正空傳器加電渣重熔;正空傳器加正空脈沖焊接重熔;正空傳器加電渣重熔加正空脈沖焊接重熔。可只能根據零件加工的運用想要,選定必備的冶煉加工,滿意運用想要。
1.8GH4169app概貌與特異想要研發民用航空和航天工程啟行為中的幾種停止件和旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、鎖緊件、Q彈器件、天然氣管內、封好器件等和對接焊組成部分件;研發原子能工藝app的幾種Q彈器件和格架;研發變壓器油和化工機械行業app的器件及器件。
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溫性能
2.1.1GH4169鋁熱反應工作溫度規模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線增加因子見表2-3;
2.2GH4169硬度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吸引力能金屬無吸引力。
2.5GH4169化學物質性
2.5.1GH4169特性在新鮮空氣物料中試驗報告100h后的陽極氧化傳輸速率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
空氣氧化傳輸速度/(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]
技術參數 d/mm | 制樣的方向 | θ/℃ | 拉伸運動能力不值為 | HBS | 經久效能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 豎向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 垂直 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 雙重 | 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相變溫差γ"相是該鋁金屬的其主要強化木紋地板裝備相,其高穩定性溫差是650℃,已經已經固熔溫差為840~870℃,*固熔溫差是950℃,γ′相也是該鋁金屬的強化木紋地板裝備相,但數量統計低于γ"相,其進行分溶解溫差是600℃,*熔解溫差是840℃;δ相的已經已經進行分溶解溫差是700℃,進行分溶解峰溫差是940℃,980℃已經已經熔解,*熔解溫差是1020℃。
4.2周期-平均溫度-聚集塑造弧線見圖4-1。
4.3和金設備構造設備構造
4.3.1合金材料屬標準規定熱治理模式的公司由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相結構類型。γ"(Ni3Nb)相是關鍵的增強裝備相,為體心四面八方系統化結構類型的亞穩定性高相,呈圓輪狀在基體中彌散共格進行析晶,在法定期限或軟件應用一年后,有向δ相轉變成的動向,使程度減退。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數據次于γ"相,呈球狀彌散進行析晶,對合金材料屬起這方面增強裝備影響。δ相關鍵的在晶界進行析晶,其形貌與段造一年后的終鍛溫差業內,終鍛溫差在900℃,型成針狀,在晶界和晶內進行析晶;終鍛溫差達930℃,δ相呈顆粒狀,不均地域分布不均;終鍛溫差達950℃,δ相呈短棒狀,地域分布不均于晶界相結合;終鍛溫差達980℃,在晶界進行析晶大量針狀δ相,鍛件突然出現經久凹槽特別敏情緒化。終鍛溫差完成1020℃或越高,鍛件中無δ相進行析晶,晶體伴隨著粗化,鍛件有經久凹槽特別敏情緒化。段造的過程 中,δ相在晶界進行析晶,能加到釘扎影響,拘束晶體粗化。
4.3.2L相是變型GH4169合金材料中不支持具有的相,該相富鈮,具有于鑄錠枝晶間,減輕鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶溫濕度和不勻化精力的影響見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1硬質合金在高溫天氣固熔(保暖2h)時的晶粒大小長完趨勢見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原創晶粒度大小9~9.5級)經有所不相同溫升溫后以有所不相同變型量鍛壓變型后,再過規則熱凈化處理(固溶溫965℃,1h),其晶粒度大小度的變換見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術性規則規范,一般鍛件均晶體度為四級,能夠某個2級,高強鍛件均晶體度為8級,能夠某個2級;馬上實效鍛件均晶體度應在10級或更細。
4.3.4直觀時間的鍛件在600~700℃時間500h后,析晶相數量的變化規律見表4-2。
表4-1[19]
煅造加溫攝氏度/℃ | 這發生的程度的金屬材質晶粒度/級 | 鍛打煮沸高溫/℃ | 一下變行情況的金屬材質晶粒度/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]
限期技術規范 | 分析出相用戶/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
真接限期狀態下 | 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定型耐熱性
5.1.1因GH4169合金材料鋼中鈮分子量高,合金材料鋼中的鈮偏析地步與石油化工方法設計真接相關的。電渣重熔和渦流電孤煉制的煉制快慢和電棒的的品質管理情況下真接干擾布料材質的劣質。熔速快,易行成富鈮的黑斑;熔速慢,會行成貧鈮的白斑病病;電棒外面的品質管理差和電棒內壁有刮痕,均易以至于白斑病病的行成,于是,提升電棒的品質管理和把握熔速及提升鋼錠的疑固數率是冶煉方法設計的關鍵點種元素。為杜絕鋼錠中的種元素偏析重,至今為止選取的鋼錠直徑太超過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經平滑化處置的金屬還具有正常的熱激光加工功能,鋼錠的開坯供暖室溫不容許超出1120℃。鍛件的鑄造加工工藝應會按照鍛件應用軟件情形和應用軟件想要,切合制造廠的制造環境而定。開坯和制造鍛件是,里頭淬火室溫和終鍛室溫必須要會按照配件上的所想要的組織開展睡眠狀態和功能來確保,尋常情形下,鑄造的終鍛室溫控制在930~950℃中為宜。各大鍛件的鑄造室溫和彎曲水平見表5-1。
表5-1[17]
鍛壓類目 | 次煅造 | 2次精鑄 | 再次次煅造 | |||
燒水工作溫度/℃ | 變型量/% | 熱處理加熱的溫度/℃ | 變行量/% | 燒水室內溫度/℃ | 變型量/% | |
平民 高防 直接的法定期限 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 禁止 ≥2 ≥2 |
5.1.3與產品冷塑壓有關的信息的效能見表5-2。
5.1.4鍛件的傾斜能力、終鍛環境溫度和晶粒度寸尺相互之間的社會關系見圖5-1。
5.1.5鋁合金情況再凝結見圖5-2。
5.1.6打著機葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道制作工藝模鍛而成,不一樣的的煅造升溫高溫對葉尖的引響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖組織結構性能指標為。
5.1.7錳鋼在耐高溫下的彎曲變形抗力曲線擬合見圖5-3。
5.2手工對接焊策略耐腐蝕性金屬具有著理想的手工對接焊策略耐腐蝕性,可以用在氬弧焊、電子為了滿足電子時代發展的需求,束焊、縫焊、氣焊等策略通過手工對接焊策略。
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
熔練制作工藝 | 板厚/mm | 動態 | 杯突廣度/mm | 多次可以彎曲的時長 | 限深沖數值 |
真空箱傳器加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
段造加溫濕度/℃ | 20℃收縮性能指標 | 650℃熱塑機械性能 | 650℃,690MPa持續效能 | ||||||||
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元器件熱工作工藝設備航天元器件的熱工作通常情況下按1.5條規范的Ⅱ、Ⅲ兩個體系,即規范熱工作體系和單獨時限熱工作體系參與。再來技術設備條件的狀態下,也可選取體系熱工作。按規范體系熱工作時,固溶工作可在950~980℃標準內,在選出的環境溫度?10℃下參與。
5.4接觸面辦理工學院藝有必要的時可對工件及運轉情況接觸面反腐敗斗爭開展噴丸增強、孔壓擠增強或螺紋標準滾壓增強加工過程,使工件及運轉情況在交變承載能力經濟條件下任務的使用期限呈幾何漲幅。
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車削制作與鉆削功能和金可感到滿意地采取車削制作。
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
氣溫/℃ | 抗拉能力的強度σb/MPa | 妥協效果σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 抽縮率/% |
-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
室溫/℃ | 拉伸力度力度σb/MPa | 妥協的強度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 伸縮率/% |
980℃?5℃固溶去應力退火,水冷散熱器 720℃?5℃,8H沉淀自己軟化,爐冷至620℃?5℃外保溫 到總時效性日子達成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 |
溫/℃ | 抗壓承載力承載力σb/MPa | 軟弱抗拉強度σP0.2/MPa | 受力率/% | 拉伸率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10個小時沉淀出的疏松,爐冷至650℃?5℃隔熱 到總時限時長達成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 |
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