GH4169
一、GH4169概述
GH4169鎳鋼是以體心四正的γ"和面心萬立方的γ′相沉積進行強化的鎳基炎熱鎳鋼,在-253~700℃濕度區間內兼備優異的,650℃下例的屈服于承載力居易變型炎熱鎳鋼的*,并兼備優異的、抗散發、、耐蝕化使用耐磨性,和優異的粗加工使用耐磨性、電焊焊接使用耐磨性和聚集穩界定高性,可以打造各種各樣的造型有難度的零部分,在宇航、原子能、是由工藝中,在綜上所述濕度區間內才能得到了為寬泛的廣泛應用。
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原料鋼材牌號GH4169(GH169)
1.2GH4169同類品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169素材的技術規定
GJB2612-1996《補焊用較高溫度合金材料冷壓模材實驗室管理標準》
HB6702-1993《WZ8系列表用GH4169硬質合金棒材》
GJB3165 《空航承力件用高溫高壓各種合金帶鋼和鍛制棒材規范化》
GJB1952 《民航用高溫高壓鎂合金冷扎卷板標準》
GJB1953《 航班起因素轉件用較高溫度合金材料軋鋼棒材技術規范》
GJB2612 《補焊用高溫環境錳鋼冷壓模材正確》
GJB3317《 航班用常溫鎂合金熱軋鋼裝修板材原則》
GJB2297 《國際航空用持續高溫合金鋼冷拔(軋)無縫拼接管管理規范》
GJB3020 《空航用高溫度不銹鋼環坯要求》
GJB3167 《冷鐓用溫度過高耐熱合金冷不銹鋼拉絲材正確》
GJB3318 《航空航天用溫度碳素鋼帶鋼帶材標準》
GJB2611《 空航用中高溫和金冷拉棒材制約》
YB/T5247 《熔接用高溫高壓合金材料冷拔絲》
YB/T5249 《冷鐓用高溫硬質合金冷拉絲工藝》
YB/T5245 《尋常承力件用室溫碳素鋼帶鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 勻速轉動部件用高的溫度合金類熱軋鋼棒材》
GB/T14994 《高熱合金類冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫作業硬質合金熱軋鋼板》
GB/T14996 《高溫度碳素鋼熱軋薄鋼板》
GB/T14997 《高溫錳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《氣溫各種合金坯件毛壞》
GB/T14992 《室溫碳素鋼和輕金屬間單質室溫的材料的定義和鋼材型號》
HB5199《 航天用高熱不銹鋼帶鋼薄鋼板》
HB5198 《民用航空嫩葉用易變型高溫作業鋁合金棒材》
HB5189 《民航葉輪葉片用形變高溫高壓鎂合金棒材》
HB6072 《WZ8產品用GH4169各種合金棒材》
1.4GH4169普通機械部分該合金屬的普通機械部分分成3類:細則部分、特色的部分、高純部分,見表1-1。特色的部分的在細則部分的理論知識上降碳增鈮,進而抑制氫氟酸處理鈮的數目,抑制疲憊源和新增強化相的數目,加快能力和建材標。直接抑制有很大危害性鈣鎂離子和和氣氣體份量。高純部分是在特色的細則理論知識上影響和有很大危害性鈣鎂離子的份量,加快建材飽和度和。
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] %
門類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
的標準 | ≤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 | ||||
不高于 | |||||||||||||
規定 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
優秀 | 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 |
并不超過 | |||||||||
標 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
更優質 | 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熱解決問責工作規范的重要性硬質不銹鋼存在各種差異的熱解決問責工作規范的重要性,以操控晶體度、操控δ相形貌、分散和個數,然而兌換各種差異最高級別的測力耐磨性。硬質不銹鋼熱解決問責工作規范的重要性分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茶葉品類型號和銷售情形就能夠銷售模鍛件(盤、整體結構鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、其他圖案和厚度的防松件、柔軟性部件等、到貨情形由供求關系夫妻之間商議。絲材以商議的到貨情形成盤狀到貨。
1.7GH4169鍛煉和鑄工加工加工工藝技術碳素鋼的冶煉加工加工工藝技術涵蓋3類:進口進口高壓氣環境感受到加電渣重熔;進口進口高壓氣環境感受到加進口進口高壓氣環境弧光焊接重熔;進口進口高壓氣環境感受到加電渣重熔加進口進口高壓氣環境弧光焊接重熔。可依據器件的安全使用讓,選購必需的冶煉加工加工工藝技術,具備app讓。
1.8GH4169廣泛廣泛應用簡況與唯一性耍求生產加工技術航空運輸和航空啟行為中的各方面勻速件和轉件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、防松螺絲件、延展性元器件、管道煤氣連接管、抽真空元器件等和電焊焊接結構的件;生產加工技術核技術產業廣泛廣泛應用的各方面延展性元器件和格架;生產加工技術原油和紙業行業領域廣泛廣泛應用的工件及工件。
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性溫能
2.1.1GH4169鋁熱反應溫度區域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線回縮因子見表2-3;
2.2GH4169密度計算ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性能指標
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磁鐵能鎳鋼無磁鐵。
2.5GH4169物理化學性能參數
2.5.1GH4169性能參數在大氣物料中校正100h后的被氧化速度見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
被氧化數率/(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]
要求 d/mm | 取樣方法朝向 | θ/℃ | 拉長功效不高于 | HBS | 男人持久的性能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 垂直 | 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 | 側向 | 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相變水溫γ"相是該金屬鋼的其主要升星裝備相,其高維持水溫是650℃,剛開始了了固熔水溫為840~870℃,*固熔水溫是950℃,γ′相也是該金屬鋼的升星裝備相,但使用量小于γ"相,其沉淀水溫是600℃,*熔解水溫是840℃;δ相的剛開始了了沉淀水溫是700℃,沉淀峰水溫是940℃,980℃剛開始了了熔解,*熔解水溫是1020℃。
4.2時間段-環境溫度-策劃 轉為曲線擬合見圖4-1。
4.3碳素鋼進行的結構
4.3.1鎂合金類標準規定熱操作形態的企業由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相成分。γ"(Ni3Nb)相是具體突破相,為體心八方有序化空間結構的亞穩固相,呈圓輪狀在基體中彌散共格溶解,在實效或適用期間,有向δ相變化的現象,使硬度減少。γ′(Ni3(Al、Ti))相的用量次于γ"相,呈球狀彌散溶解,對鎂合金類起有一部電影分突破功用。δ相具體在晶界溶解,其形貌與淬火期間的終鍛水溫相關,終鍛水溫在900℃,構成針狀,在晶界和晶內溶解;終鍛水溫達930℃,δ相呈顆粒狀,光滑數據分布圖;終鍛水溫達950℃,δ相呈短棒狀,數據分布圖于晶界是以;終鍛水溫達980℃,在晶界溶解一少部分針狀δ相,鍛件經常出現堅持下去拐點太脆弱度和理性。終鍛水溫達成1020℃或更多,鍛件中無δ相溶解,金屬材質金屬材質晶粒跟著粗化,鍛件有堅持下去拐點太脆弱度和理性。淬火進程中,δ相在晶界溶解,能開到釘扎功用,的阻礙金屬材質金屬材質晶粒粗化。
4.3.2L相是變彎GH4169合金材料中不不得來源于的的相,該相富鈮,來源于的于鑄錠枝晶間,大幅度降低鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶高溫和平滑化事件的影響見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1合金屬在高溫高壓固熔(隔溫2h)時的晶粒大小發育行為見圖4-3。
4.3.3.2棒材(初始金屬材質晶體9~9.5級)經的其他高溫電加熱即為的其他斷裂量鑄造斷裂后,再經過了標準化熱加工處理(固溶高溫965℃,1h),其金屬材質晶體度的不同見表4-1。
4.3.3.3鍛件方法原則法規,一般鍛件評均晶體度度度為6級,可以相應2級,高強度鍛件評均晶體度度度為8級,可以相應2級;一直法定期限鍛件評均晶體度度度應給10級或更細。
4.3.4簡單限期的鍛件在600~700℃限期500h后,進行析出相個數的轉變 見表4-2。
表4-1[19]
鍛造加工供暖室內溫度/℃ | 以上變型程度上的金屬材質晶粒度/級 | 鍛造加工受熱溫度/℃ | 下列傾斜程度上的晶體度/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]
限期規范化 | 沉淀相次數/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
單獨時間的狀態 | 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而成效能
5.1.1因GH4169和金中鈮分量高,和金中的鈮偏析方面與冶金行業加工制作生產工藝 會的相關聯。電渣重熔和渦流弧光熔練的熔練進程和電棒的重量情況下會的應響材料做的缺點。熔速快,易轉變成了富鈮的黑斑;熔速慢,會轉變成了貧鈮的白點;電棒外壁重量差和電棒內外有波浪紋,均易會造成白點的轉變成了,那么,增進電棒重量和的控制熔速及增進鋼錠的溶化傳輸率是冶煉加工制作生產工藝 的主要基本要素。為應對鋼錠中的設計元素偏析厚重,直到今天運用的鋼錠內直徑好低于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經平滑化凈化處理的碳素鋼享有保持良好的熱代加工特性參數,鋼錠的開坯升溫高溫應當高達1120℃。鍛件的鍛壓分娩工藝應按照其鍛件運用現狀和使用生活條件,通過分娩廠的分娩生活條件而定。開坯和分娩鍛件是,當中熱處理高溫和終鍛高溫必需按照其部件所生活條件的集體動態和特性參數來斷定,通常的情況的情況下,鍛壓的終鍛高溫控制在930~950℃互相為宜。各項鍛件的鍛壓高溫和開裂狀態見表5-1。
表5-1[17]
精鑄類 | 次煅造 | 二、次鍛打 | 第3次鍛鑄 | |||
供暖的溫度/℃ | 彎曲量/% | 電加熱溫差/℃ | 發生形變量/% | 受熱環境溫度/℃ | 變行量/% | |
常見 高韌性 就直接追訴時效 | 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與木板冷注射成型有關的信息的能力見表5-2。
5.1.4鍛件的變形幾率數量、終鍛溫度表和晶粒度長度當中的相關見圖5-1。
5.1.5鎂合金情況再沉淀見圖5-2。
5.1.6打著機茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道步驟模鍛而成,差異的鍛打電加熱溫對茶葉的影向見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉組織開展功能為。
5.1.7鎳鋼在高溫下的變行抗力身材曲線見圖5-3。
5.2不銹鋼電焊功能耐熱合金具十分滿意的不銹鋼電焊功能,該用氬弧焊、光學束焊、縫焊、氣焊等做法展開不銹鋼電焊。
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
熔鑄新工藝 | 板厚/mm | 情形 | 杯突淬硬層/mm | 頻繁微彎多次 | 限深沖常數 |
機械泵感應燈加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
精鑄加熱濕度/℃ | 20℃拉伸運動效果 | 650℃伸拉特點 | 650℃,690MPa男人持久能 | ||||||||
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工件熱凈化治療工學藝航天工件的熱凈化治療常常按1.5條明文規定的Ⅱ、Ⅲ二者措施,即規定熱凈化治療措施和直接性實效熱凈化治療措施去。有技術證據的環境下,也可用措施熱凈化治療。按規定措施熱凈化治療時,固溶凈化治療可在950~980℃區間內,在圈定的氣溫?10℃下去。
5.4單單從外表面加工藝有需要時可對配件上的加工單單從外表面新形勢來噴丸進階、孔摩擦進階或外螺紋滾壓進階工藝,使配件上的加工在交變超載負荷能力下操作的平均壽命也隨著提升。
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切銷制作廠與軸類功效錳鋼可放心地開始切銷制作廠。
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
體溫/℃ | 拉伸承載力承載力σb/MPa | 屈服值撓度σP0.2/MPa | 生長率/% | 縮水率/% |
-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/℃ | 抗拉構造構造σb/MPa | 屈服效果效果σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 做收縮率/% |
980℃?5℃固溶熱處理,水冷散熱 720℃?5℃,8小時候乳濁液硬底化,爐冷至620℃?5℃保溫隔熱 到總時限時段高達18小時 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 |
濕度/℃ | 抗拉能力力度σb/MPa | 塑性變形剛度σP0.2/MPa | 生長率/% | 內縮率/% |
1065℃?5℃,45min,油冷 760℃?5℃,10一小時奠定軟化,爐冷至650℃?5℃保冷 到總法定期限的時間完成20幾小時 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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