GH4169
一、GH4169概述
GH4169耐熱鎂鎳鋼是以體心六方的γ"和面心萬立方的γ′相沉定提升的鎳基熱度耐熱鎂鎳鋼,在-253~700℃熱度區間內具備有維持的,650℃下列的妥協構造居斷裂熱度耐熱鎂鎳鋼的*,并具備有維持的、抗覆蓋、、耐結垢維持性,或者維持的生產制作維持性、補焊維持性和機構維持性,會制造出幾種形式繁雜的零控制部件,在宇航、核能源、原油化學工業中,在以上的熱度區間內提升了為豐富的應該用。
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用料品牌GH4169(GH169)
1.2GH4169相同鋼材牌號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169建材的技術工藝基準
GJB2612-1996《電焊用高熱各種合金冷磨砂材正規》
HB6702-1993《WZ8全系列用GH4169錳鋼棒材》
GJB3165 《航空運輸承力件用溫度和金軋鋼和鍛制棒材標準》
GJB1952 《航空航天用溫度高各種合金冷軋鋼板薄鋼板國家標準》
GJB1953《 飛機維修打著機推動件用高溫碳素鋼帶鋼棒材規范性》
GJB2612 《激光焊接用較高溫度金屬冷金屬拉絲材正確》
GJB3317《 飛機用溫度過高耐熱合金熱軋鋼產品管理規范》
GJB2297 《南航用溫度高鎂合金冷拔(軋)無縫隙管規范化》
GJB3020 《民航用氣溫鋁合金環坯標準規范》
GJB3167 《冷鐓用高溫鎂合金冷不銹鋼拉絲材規定》
GJB3318 《民用航空用溫度高金屬熱軋帶材規范性》
GJB2611《 民用航空用溫度合金類冷拉棒材規范性》
YB/T5247 《焊結用高的溫度不銹鋼冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用較高溫度錳鋼冷拔絲》
YB/T5245 《尋常承力件用低溫鎳鋼帶鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 螺桿旋轉安全裝置用溫度合金鋼熱軋鋼板棒材》
GB/T14994 《較高溫度和金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫天氣碳素鋼熱軋鋼板板》
GB/T14996 《高溫作業合金材料冷軋鋼板卷板》
GB/T14997 《炎熱硬質合金鍛制圓餅》
GB/T14998 《高溫天氣耐熱合金坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度天氣不銹鋼和合金金屬間無機化合物溫度天氣板材的各類和鋼號》
HB5199《 中國航空用溫度過高合金屬冷軋鋼板板料》
HB5198 《國際航空葉輪葉片用扭曲室溫鎳鋼棒材》
HB5189 《南航葉子用易變型常溫耐熱合金棒材》
HB6072 《WZ8一系列用GH4169鎳鋼棒材》
1.4GH4169有機化工好分該合金屬的有機化工好分分為3類:規定其他的化工成份表、一流其他的化工成份表、高純其他的化工成份表,見表1-1。一流其他的化工成份表的在規定其他的化工成份表的核心上降碳增鈮,進而減低氧化鈮的需求量,減低疲憊源和新增升星相的需求量,加強效果和資料力度。同時減低造成損害鈣鎂離子隨和體含鐵。高純其他的化工成份表是在一流規定核心上降底和造成損害鈣鎂離子的含鐵,加強資料溶解度和。
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] %
分類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
規定 | ≤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 | |||||
優異 | 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 | |||||
類屬 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
并不嚴重于 | |||||||||||||
標準化 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
高質 | 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 |
較小于 | |||||||||
標準單位 | --- | --- | 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熱凈化補救工作規范管理鎳鋼鋼存在其他的熱凈化補救工作規范管理,以調整晶體度、調整δ相形貌、規劃和總數,以此領取其他階段的運動學特性。鎳鋼鋼熱凈化補救工作規范管理分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?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優良品種品種和供貨商工作動態可供貨商模鍛件(盤、整體性鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不相同形狀圖片大全和長度的牢固件、伸縮性開關元件等、出貨工作動態由供給與需求夫妻雙方商討。絲材以商討的出貨工作動態成盤狀出貨。
1.7GH4169熔練和鑄造廠施工藝設計碳素鋼的冶煉施工藝設計涵蓋3類:渦流系統感器加電渣重熔;渦流系統感器加渦流系統脈沖重熔;渦流系統感器加電渣重熔加渦流系統脈沖重熔。可依照配件的用途規范讓,抉擇營養的冶煉施工藝設計,滿足了用途規范讓。
1.8GH4169技術軟件簡介與特殊的標準營造南航和航天科技起動因中的各項平穩件和轉動或者單方向轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉子、鎖緊件、延展能力組件、管道煤氣軟管、填料密封組件等和焊接加工構成件;營造核能源產業技術軟件的各項延展能力組件和格架;營造煤炭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領域技術軟件的元器件及元器件。
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熱性食物能
2.1.1GH4169溶化溫規模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線增加公式見表2-3;
2.2GH4169黏度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電的性能
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帶磁能合金屬無帶磁。
2.5GH4169有機化學機械性能
2.5.1GH4169使用性能在氣媒介中現場實驗100h后的防氧化頻率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化的傳輸率/(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]
規格型號 d/mm | 取樣方法路徑 | θ/℃ | 熱塑使用性能不低于 | HBS | 長時間能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 堅向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 跨頁 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 橫截面 | 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相變溫濕度γ"相是該錳鋼的一般升級相,其高可靠溫濕度是650℃,起固熔溫濕度為840~870℃,*固熔溫濕度是950℃,γ′相也是該錳鋼的升級相,但次數不低于γ"相,其沉淀溫濕度是600℃,*熔解溫濕度是840℃;δ相的起沉淀溫濕度是700℃,沉淀峰溫濕度是940℃,980℃起熔解,*熔解溫濕度是1020℃。
4.2時刻-溫差-組織化的轉變線性見圖4-1。
4.3合金類組織組成組成
4.3.1耐熱鎳鋼標準化熱解決環境的組識由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組合成。γ"(Ni3Nb)相是最關鍵的增強相,為體心六方合理成分的亞動態平衡相,呈圓筒狀在基體中彌散共格揮發,在時間或選用時,有向δ相塑造的前景,使抗彎強度下跌。γ′(Ni3(Al、Ti))相的人數次于γ"相,呈球狀彌散揮發,對耐熱鎳鋼起有一小部分增強反應。δ相最關鍵的在晶界揮發,其形貌與熔煉時的終鍛溫因素表密切相關,終鍛溫因素表在900℃,進行針狀,在晶界和晶內揮發;終鍛溫因素表達930℃,δ相呈粒子狀,一致區域區;終鍛溫因素表達950℃,δ相呈短棒狀,區域區于晶界來源于;終鍛溫因素表達980℃,在晶界揮發多量針狀δ相,鍛件展現男人耐用突破缺陷滲透性狀態性。終鍛溫因素表做到1020℃或最高,鍛件中無δ相揮發,晶體度繼而粗化,鍛件有男人耐用突破缺陷滲透性狀態性。熔煉的過程 中,δ相在晶界揮發,能開到釘扎反應,阻擋晶體度粗化。
4.3.2L相是膨脹GH4169合金材料中不允許的具有的相,該相富鈮,具有于鑄錠枝晶間,較低鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶體溫和不勻化時期的社會關系見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1耐熱合金在高溫度固熔(隔溫2h)時的晶粒大小生長盲目性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(默認晶體大小9~9.5級)經的各不相同熱度因素熱外理加熱并且以的各不相同開裂量煅造開裂后,再經過了準則熱外理(固溶熱度因素965℃,1h),其晶體大小度的波動見表4-1。
4.3.3.3鍛件系統規范中規定,一般鍛件分別的值金屬材質晶粒大小大小度為三級,限制某一2級,鍛造鍛件分別的值金屬材質晶粒大小大小度為8級,限制某一2級;之間時限鍛件分別的值金屬材質晶粒大小大小度應該是10級或更細。
4.3.4隨便追訴實效的鍛件在600~700℃追訴實效500h后,分析出相的數量的變幻見表4-2。
表4-1[19]
鍛打受熱溫/℃ | 有以下和變形方面的金屬材質晶粒度/級 | 段造高溫室溫/℃ | 下述發生方面的晶體度/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]
實效規范化 | 析晶相數量統計/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
單獨法定期限狀態下 | 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生產能力
5.1.1因GH4169鎳鋼中鈮水平高,鎳鋼中的鈮偏析程度較與化工新流程可以間接一些。電渣重熔和真空系統電弧放電熔鑄的熔鑄轉速和電棒的產品品質方式可以間接誘發木頭材質的優點缺點。熔速快,易進行富鈮的黑斑;熔速慢,會進行貧鈮的癲癇;電棒表面上產品品質差和電棒里面的有裂痕,均易誘發癲癇的進行,因而,提升電棒產品品質和把握熔速及提升鋼錠的凝結速率單位是冶煉新流程的關鍵所在因素分析。為解決鋼錠中的設計偏析重,現在主要采用的鋼錠長度較小于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經粗糙化治療的耐熱合金具有著保持良好的熱手工加工機械能力,鋼錠的開坯熱處理溫濕度不宜少于1120℃。鍛件的熔煉工藝設計應要按照其鍛件采用的事情和操作耍求,切合種植廠的種植因素而定。開坯和種植鍛件是,內降溫溫濕度和終鍛溫濕度須得要按照其產品所耍求的進行工作狀態和機械能力來確立,平常事情下,熔煉的終鍛溫濕度有效控制在930~950℃內為宜。各鍛件的熔煉溫濕度和壓扁系數見表5-1。
表5-1[17]
鍛打分類 | 次鍛打 | 第二個次打造 | 其次次精鑄 | |||
進行加熱攝氏度/℃ | 發生形變量/% | 加水溫暖/℃ | 變形幾率量/% | 加水攝氏度/℃ | 變形幾率量/% | |
正規 堆物攻 可以直接限期 | 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與細木工板冷壓延成型有關的的使用性能見表5-2。
5.1.4鍛件的變形幾率的情況、終鍛體溫和金屬材質晶粒外形尺寸中間的感情見圖5-1。
5.1.5硬質合金最新再晶粒見圖5-2。
5.1.6起傾向茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道一工序模鍛而成,多種的鍛鑄供暖熱度對茶葉的干擾見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉機構耐熱性為。
5.1.7錳鋼在高溫下的出現變形抗力斜率見圖5-3。
5.2不銹鋼對接焊加工功能合金屬有著中意的不銹鋼對接焊加工功能,能作氬弧焊、智能束焊、縫焊、激光焊等技術來進行不銹鋼對接焊加工。
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
熔鑄方法 | 板厚/mm | 工作狀態 | 杯突縱深/mm | 不斷內彎多次 | 限深沖因子 |
真空泵傳器加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛壓熱處理加熱溫度因素/℃ | 20℃彎曲安全性能 | 650℃拉伸彈簧特點 | 650℃,690MPa牢固特性 | ||||||||
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組件熱治工院藝航空公司組件的熱治理一般是按1.5條細則規定的Ⅱ、Ⅲ三種獎懲獎懲考核機制,即細則熱治理獎懲獎懲考核機制和立即實效熱治理獎懲獎懲考核機制實行。再加上技術設備保證的先決條件下,也可選用獎懲獎懲考核機制熱治理。按細則獎懲獎懲考核機制熱治理時,固溶治理可在950~980℃使用范圍內,在選出的溫度?10℃下實行。
5.4面能治療技藝重要性時可對加工元器件面能反腐敗斗爭來噴丸淬煉、孔推壓淬煉或螺距滾壓淬煉程序,使加工元器件在交變負載能力下業務的壽命也隨著持續增長。
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切銷工作與切屑特點合金類可比較滿意地來切銷工作。
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
溫暖/℃ | 拉伸難度難度σb/MPa | 軟弱程度σP0.2/MPa | 生長率/% | 收縮毛孔率/% |
-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
工作溫度/℃ | 抗拉能力撓度σb/MPa | 妥協程度σP0.2/MPa | 受力率/% | 縮水率/% |
980℃?5℃固溶熱處理,水冷式 720℃?5℃,8小沉淀出的固化,爐冷至620℃?5℃保溫層 到總法定期限時長提高18小時英文 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 |
室內溫度/℃ | 抗拉標準標準σb/MPa | 屈服值抗拉強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 緊縮率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10小時沉淀出的通戶,爐冷至650℃?5℃隔溫 到總時間時間可達到20每小時 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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