GH4169
一、GH4169概述
GH4169和金類是以體心四海的γ"和面心萬立方的γ′相乳濁液淬煉的鎳基炎熱和金類,在-253~700℃氣溫位置內包括優秀的,650℃下的軟弱標準居開裂炎熱和金類的*,并包括優秀的、抗散發、、耐浸蝕能力,及及優秀的生產制作能力、悍接能力和組織開展動態平衡性,會制造廠多種多樣線條錯綜復雜的零元件,在宇航、核能發電、原油工藝中,在作出氣溫位置內獲取了為廣泛的的運用。
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材質鋼材型號GH4169(GH169)
1.2GH4169接近品牌Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169原料的能力標準規定
GJB2612-1996《錫焊用溫度過高耐熱合金冷金屬拉絲材規定》
HB6702-1993《WZ8類別用GH4169金屬棒材》
GJB3165 《航空公司承力件用炎熱各種合金熱扎和鍛制棒材規范化》
GJB1952 《民用航空用溫度過高鎳鋼熱軋金屬薄板正確》
GJB1953《 航空公司打著機轉件用高溫天氣鎳鋼帶鋼棒材制約》
GJB2612 《手工焊接用耐高溫鋁合金冷壓模材規程》
GJB3317《 航空公司用高溫合金屬軋鋼的板材原則》
GJB2297 《中國航空用耐高溫和金冷拔(軋)無逢管規范標準》
GJB3020 《航空公司用高溫天氣各種合金環坯技術規范》
GJB3167 《冷鐓用高熱合金屬冷磨砂材要求》
GJB3318 《飛防用高熱碳素鋼冷扎帶材規則》
GJB2611《 南航用室溫不銹鋼冷拉棒材規范了》
YB/T5247 《焊接加工用高溫環境錳鋼冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用高溫作業各種合金冷磨砂》
YB/T5245 《各種類型承力件用中高溫碳素鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 拖動器件用高溫作業合金類熱軋鋼板棒材》
GB/T14994 《常溫不銹鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《中高溫鋁合金冷軋板》
GB/T14996 《高溫作業不銹鋼熱軋薄鋼板》
GB/T14997 《氣溫錳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《持續高溫碳素鋼坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度高不銹鋼和重金屬間化學物質溫度高文件的分類管理和型號》
HB5199《 航材用溫度過高耐熱合金冷軋鋼板金屬薄板》
HB5198 《空航葉尖用出現變形炎熱錳鋼棒材》
HB5189 《航班葉輪葉片用變行溫度合金鋼棒材》
HB6072 《WZ8系列作品用GH4169耐熱合金棒材》
1.4GH4169耐腐蝕板材該碳素鋼的耐腐蝕板材分為3類:基準板材、上等板材、高純板材,見表1-1。上等板材的在基準板材的基本條件知識上降碳增鈮,因而改善炭化鈮的數目,改善疲勞值源和不斷增加改善相的數目,改善耐熱性和板材抗彎強度。同時改善有危害懸浮物和氣流體的含磷量。高純板材是在上等基準基本條件知識上拉低和有危害懸浮物的的含磷量,改善板材含量和。
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 | |||||
準則 | ≤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 | |||||
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 | |||||
類屬 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
很以上 | |||||||||||||
標 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
創新型 | 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%
品目 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
很小于 | |||||||||
標準 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
一流 | 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熱治理監督考核機制不銹鋼享有的與眾不同的熱治理監督考核機制,以設定金屬材質晶粒度、設定δ相形貌、布置和數量統計,故而擁有的與眾不同階段的運動學使用性能。不銹鋼熱治理監督考核機制分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產品規模和供給方式應該供給模鍛件(盤、綜合鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不同的樣子和長寬比的擰緊件、剛性電子器件等、交房方式由需求量交易雙方彼此談判。絲材以談判的交房方式成盤狀交房。
1.7GH4169煉制和制作制作技術合金材料的冶煉制作技術以分成3類:重力作用箱感性加電渣重熔;重力作用箱感性加重力作用箱脈沖重熔;重力作用箱感性加電渣重熔加重力作用箱脈沖重熔。可按照零配件的運行耍求,選澤需要的冶煉制作技術,必須操作耍求。
1.8GH4169app情況與唯一性規范生產研發航空運輸和航空打火機中的各式各樣類型平穩件和旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉面、擰緊件、彈力電子器件、天燃氣軟管、密閉電子器件等和激光焊接框架件;生產研發核能發電工農業app的各式各樣類型彈力電子器件和格架;生產研發原油使用量和紙業行業領域app的零配件及零配件。
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熔融溫度範圍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線彭脹公式見表2-3;
2.2GH4169強度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磁體能鎂合金無磁體。
2.5GH4169電化學功效
2.5.1GH4169穩定性在空氣當中物質中疲勞試驗100h后的脫色時延見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
陽極氧化波特率/(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]
標準 d/mm | 送樣大方向 | θ/℃ | 肌肉拉伸耐磨性不需小于 | HBS | 經久耐用性 | |||||
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 | 豎向 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 縱向 | 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相變工作濕度γ"相是該耐熱耐熱合金的首要進行強化木紋地板相,其高固定工作濕度是650℃,現在逐漸準備固熔工作濕度為840~870℃,*固熔工作濕度是950℃,γ′相也是該耐熱耐熱合金的進行強化木紋地板相,但規模小于γ"相,其析晶工作濕度是600℃,*熔解工作濕度是840℃;δ相的現在逐漸準備析晶工作濕度是700℃,析晶峰工作濕度是940℃,980℃現在逐漸準備熔解,*熔解工作濕度是1020℃。
4.2精力-體溫-團體的轉變申請這類卡種曲線提額見圖4-1。
4.3合金屬策劃 形式
4.3.1金屬標準熱治理壯態的組織性由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成的。γ"(Ni3Nb)相是基本是突破相,為體心六方良好構造的亞安全穩定相,呈圓筒狀在基體中彌散共格沉淀,在時長或適用前一天內,有向δ相演變的走勢,使程度減低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數量次于γ"相,呈球狀彌散沉淀,對金屬起一本分突破使用。δ相基本是在晶界沉淀,其形貌與鍛鑄前一天內的終鍛氣溫表有觀,終鍛氣溫表在900℃,有針狀,在晶界和晶內沉淀;終鍛氣溫表達930℃,δ相呈顆粒狀,均勻的地理區域劃分;終鍛氣溫表達950℃,δ相呈短棒狀,地理區域劃分于晶界為核心;終鍛氣溫表達980℃,在晶界沉淀少量的針狀δ相,鍛件有耐用突破開口明單純。終鍛氣溫表達到了1020℃或挺高,鍛件中無δ相沉淀,晶體有所粗化,鍛件有耐用突破開口明單純。鍛鑄階段中,δ相在晶界沉淀,能開到釘扎使用,影響晶體粗化。
4.3.2L相是發生GH4169鎂合金中不合法的普遍存在的相,該相富鈮,的普遍存在于鑄錠枝晶間,降底鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶工作溫度和均化用時的聯系見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1合金類在中高溫固熔(恒溫2h)時的晶粒度發育更傾向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原本晶體9~9.5級)經各個濕度熱清理加熱即為各個易變型量精鑄易變型后,再要經過基準熱清理(固溶濕度965℃,1h),其晶體度的變幻見表4-1。
4.3.3.3鍛件系統規范約定,傳統鍛件年均晶粒大小大小度度為四級,限制特定2級,強鍛件年均晶粒大小大小度度為8級,限制特定2級;馬上時間鍛件年均晶粒大小大小度度通常10級或更細。
4.3.4直觀期限的鍛件在600~700℃期限500h后,析晶相用量的變換見表4-2。
表4-1[19]
淬火調溫熱度/℃ | 如下和變形層度的晶粒度度/級 | 熔煉加溫溫度因素/℃ | 以內膨脹層度的金屬材質晶粒度/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]
有效期正規 | 析晶相數目/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
直接性追訴時效情況 | 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拉深性能參數
5.1.1因GH4169耐熱合金屬中鈮量高,耐熱合金屬中的鈮偏析度與礦冶的技術真接重要性。電渣重熔和真空度焊弧熔練的熔練時間和電棒的品質形態真接的影響原料的優與劣。熔速快,易達成富鈮的黑斑;熔速慢,會達成貧鈮的斑點;電棒的表面品質差和電棒內控有裂開,均易造成斑點的達成,因而,提升電棒品質和把控好熔速及提升鋼錠的疑固時延是冶煉的技術的關鍵的條件。為禁止鋼錠中的營養元素偏析超重,至今已有采取的鋼錠直徑不低于并不多于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經均化處置的不銹鋼具好的的熱加工工藝技術適用耐熱性,鋼錠的開坯加熱氣溫不恰已超1120℃。鍛件的鍛壓加工工藝技術應可跟據鍛件適用運行和應該用要,緊密結合產量廠的產量必備條件而定。開坯和產量鍛件是,里邊熱處理回火氣溫和終鍛氣溫須得可跟據加工零件所想的阻止方式和適用耐熱性來確認,一樣的情況下,鍛壓加工的終鍛氣溫調控在930~950℃中間為宜。幾大類鍛件的鍛壓加工氣溫和變形幾率程度上見表5-1。
表5-1[17]
鍛鑄等級分類 | 次打造 | 最后次鍛鑄 | 三、次淬火 | |||
加溫室內溫度/℃ | 彎曲變形量/% | 蒸汽加熱高溫/℃ | 傾斜量/% | 電加熱溫暖/℃ | 扭曲量/% | |
傳統 堆物攻 單獨實效 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 不能 ≥2 ≥2 |
5.1.3與的板材冷定型有關的信息的的性能見表5-2。
5.1.4鍛件的形變方面、終鍛溫度因素和晶體尺寸大小間的社會關系見圖5-1。
5.1.5碳素鋼動向再心得見圖5-2。
5.1.6熱車機嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝模鍛而成,與眾不同的鑄造加熱氣溫對嫩葉的后果見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的嫩葉策劃 效果為。
5.1.7不銹鋼在氣溫下的彎曲抗力曲線美見圖5-3。
5.2電焊使用能力各種合金更具喜歡的電焊使用能力,該用氬弧焊、電子元器件束焊、縫焊、激光點焊等方式 做出電焊。
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
熔練生產工藝 | 板厚/mm | 方式 | 杯突厚度/mm | 多次變形時長 | 限深沖比率 |
抽真空感器加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鑄造高溫工作溫度/℃ | 20℃收縮穩定性 | 650℃收縮效能 | 650℃,690MPa更久性能參數 | ||||||||
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元件及運轉情況熱外理工學藝飛防元件及運轉情況的熱外理一般而言按1.5條中規定的Ⅱ、Ⅲ二種會議方式管理,即情況熱外理會議方式管理和可以直接有效期熱外理會議方式管理完成。再遇見技術通過的情況下,也可使用會議方式管理熱外理。按情況會議方式管理熱外理時,固溶外理可在950~980℃區間內,在選擇的平均溫度?10℃下完成。
5.4從表皮處里加工制作工藝 一定時可對工件加工從表皮情況展開噴丸進行升星、孔滾壓進行升星或螺紋標準滾壓進行升星程序,使工件加工在交變荷載生活條件下的工作的使用年限加增倍長。
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車削生產精加工與削磨耐腐蝕性不銹鋼可完美地確定車削生產精加工。
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
溫度因素/℃ | 抗拉的強度的強度σb/MPa | 示弱的強度σP0.2/MPa | 受力率/% | 緊縮率/% |
-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
高溫/℃ | 拉伸密度密度σb/MPa | 妥協標準σP0.2/MPa | 生長率/% | 縮小率/% |
980℃?5℃固溶退火處理,風冷 720℃?5℃,8一小時析出固化,爐冷至620℃?5℃隔熱保溫 到總時長時期達到了18小 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 |
室溫/℃ | 抗拉能力效果σb/MPa | 軟弱屈服強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 收斂率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,101天沉淀自己硬底化,爐冷至650℃?5℃恒溫 到總實效的時間提升20鐘頭 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(shu)據(ju)由廣州隆繼不銹(xiu)鋼(gang)群體全(quan)程提供,你可搜索更(geng)多了解昆明隆繼合金材料集團簡介。