GH4169
一、GH4169概述
GH4169不銹鋼是以體心四正的γ"和面心立米的γ′相沉淀自己升級的鎳基溫暖高環境不銹鋼,在-253~700℃室溫時間範圍內擁有增強的,650℃之下的抗拉硬度居出現變形溫暖高環境不銹鋼的*,并擁有增強的、抗幅射、、耐蝕化效能,各式各樣增強的生產生產加工效能、焊接方法效能和機構增強性,會生產加工各式各樣樣子僵化的零結構件,在宇航、核能發電、煤炭化工業中,在以上室溫時間範圍內獲得了了為密切的APP。
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相進鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169資料的新技術規定
GJB2612-1996《焊接生產用持續高溫鎂合金冷不銹鋼拉絲材標準》
HB6702-1993《WZ8全系列用GH4169和金棒材》
GJB3165 《空航承力件用溫度過高鎳鋼熱扎和鍛制棒材規范起來》
GJB1952 《航空航天用溫度高鎳鋼熱軋金屬薄板標準》
GJB1953《 國際航空啟驅力螺桿旋轉件用高溫天氣鎳鋼熱扎棒材規范化》
GJB2612 《點焊用室溫鎳鋼冷金屬拉絲材規范標準》
GJB3317《 航空航天用持續高溫碳素鋼冷軋石材標準》
GJB2297 《航空運輸用持續高溫合金屬冷拔(軋)無接縫管正確》
GJB3020 《民用航空用高溫環境合金屬環坯正確》
GJB3167 《冷鐓用溫度高碳素鋼冷金屬拉絲材標準規范》
GJB3318 《航材用高溫環境鋁合金冷扎帶材標準規范》
GJB2611《 中國航空用高溫高壓各種合金冷拉棒材標準》
YB/T5247 《不銹鋼焊接用高的溫度各種合金冷不銹鋼拉絲》
YB/T5249 《冷鐓用室溫各種合金冷不銹鋼拉絲》
YB/T5245 《傳統承力件用高溫環境不銹鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 推動安全裝置用高溫合金鋼軋鋼棒材》
GB/T14994 《耐高溫碳素鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《炎熱碳素鋼熱軋鋼板板》
GB/T14996 《高溫高壓金屬冷軋鋼板薄鋼板》
GB/T14997 《高溫度不銹鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《炎熱鋁合金坯件毛壞》
GB/T14992 《常溫錳鋼和金屬物料間氧化物常溫物料的分類整理和類型》
HB5199《 航班用高溫作業合金材料熱軋薄鋼板》
HB5198 《航班葉子用膨脹高溫度合金材料棒材》
HB5189 《中國航空嫩葉用磨損常溫合金屬棒材》
HB6072 《WZ8產品系列用GH4169合金屬棒材》
1.4GH4169藥劑學精分該合金類的藥劑學精分以分成3類:的的要求組分表、高質組分表、高純組分表,見表1-1。高質組分表的在的的要求組分表的的根基上降碳增鈮,故而才能減低增碳鈮的規模,才能減低疲勞度源和增多進階相的規模,的提升特性和建筑文件要求。還才能減低造成損害沉淀物隨和體分子量。高純組分表是在高質的的要求的根基上削減和造成損害沉淀物的分子量,的提升建筑文件純凈度和。
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 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
要求 | ≤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 | |||||
優質的 | 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 | |||||
行業類別 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不高于 | |||||||||||||
標 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
優異 | 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%
類型 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
越來越于 | |||||||||
的標準 | --- | --- | 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熱操作監督機制鎂耐熱合金具備有各種的熱操作監督機制,以操縱晶粒度度、操縱δ相形貌、遍布和比例,進而有各種層次的力學性性能方面。鎂耐熱合金熱操作監督機制分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的品種品種和批售情況應該批售模鍛件(盤、局部鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、有所不同圖案和長寬的牢固件、應力松弛組件等、交房情況由市場需求另一方商討。絲材以商討的交房情況成盤狀交房。
1.7GH4169鍛造和精密鑄造生產施工工藝技術鎂合金的冶煉生產施工工藝技術劃分成3類:正空感受到式加電渣重熔;正空感受到式加正空脈沖重熔;正空感受到式加電渣重熔加正空脈沖重熔。可依據加工零件的實用的耍求,的選擇需用的冶煉生產施工工藝技術,無法軟件的耍求。
1.8GH4169用途簡況與層次性規定加工產生技術空航和航天科技熱車機中的各方面禁止件和旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、扭緊件、回彈力組件、天燃氣軟管、封閉組件等和悍接空間結結構’;加工產生技術核能發電重工業用途的各方面回彈力組件和格架;加工產生技術油氣和有機化工范疇用途的機件及機件。
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受熱高溫使用范圍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線增大指數公式見表2-3;
2.2GH4169強度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電能
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吸引力能合金屬無吸引力。
2.5GH4169生物特性
2.5.1GH4169能力在氣有機溶劑中試驗裝置100h后的被氧化頻率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
鈍化頻率/(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]
型號 d/mm | 取樣方法方位 | θ/℃ | 拉長耐熱性不需小于 | HBS | 堅持下去能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 可以 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 上下 | 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相變高溫表γ"相是該硬質合金類的主要進階相,其高平穩高溫表是650℃,展開固熔高溫表為840~870℃,*固熔高溫表是950℃,γ′相也是該硬質合金類的進階相,但總數量不少γ"相,其分分分析出高溫表是600℃,*熔解高溫表是840℃;δ相的展開分分分析出高溫表是700℃,分分分析出峰高溫表是940℃,980℃展開熔解,*熔解高溫表是1020℃。
4.2日子-溫度因素-公司轉型弧線見圖4-1。
4.3硬質合金組織性成分
4.3.1合金材料鋼標準化熱整理睡眠狀態的進行由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相根據。γ"(Ni3Nb)相是最注意的淬煉相,為體心八方安全有序構造的亞比較穩定相,呈圓球狀在基體中彌散共格溶解,在法定期限或軟件整個過程中,有向δ相的變化的趨勢分析,使構造回落。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總數量次于γ"相,呈球狀彌散溶解,對合金材料鋼起那組成部分淬煉功用。δ相最注意的在晶界溶解,其形貌與精鑄整個過程中的終鍛工作熱度關與,終鍛工作熱度在900℃,造成針狀,在晶界和晶內溶解;終鍛工作熱度達930℃,δ相呈科粒狀,平均占比圖制作;終鍛工作熱度達950℃,δ相呈短棒狀,占比圖制作于晶界來源于;終鍛工作熱度達980℃,在晶界溶解少量出針狀δ相,鍛件產生耐久開口比較敏主觀。終鍛工作熱度滿足1020℃或高,鍛件中無δ相溶解,晶體跟著粗化,鍛件有耐久開口比較敏主觀。精鑄整個過程中,δ相在晶界溶解,能得到釘扎功用,阻擋晶體粗化。
4.3.2L相是出現變形GH4169鋁合金中不允許的會普遍存在的相,該相富鈮,會普遍存在于鑄錠枝晶間,拉低鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶溫濕度和更加均勻化用時的影響見圖4-2。
4.3.3金屬材質晶粒度
4.3.3.1合金鋼在高熱固熔(保暖2h)時的晶粒度長成人格缺陷見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原晶體9~9.5級)經不一樣體溫微波加熱并用不一樣變彎量段造變彎后,再通過標準規范熱除理(固溶體溫965℃,1h),其晶體度的變化無常見表4-1。
4.3.3.3鍛件系統規格設定,平民鍛件年均水平金屬材質晶粒大小大小度為三級,不得個體2級,鍛造鍛件年均水平金屬材質晶粒大小大小度為8級,不得個體2級;直接的實效鍛件年均水平金屬材質晶粒大小大小度取決于10級或更細。
4.3.4單獨實效的鍛件在600~700℃實效500h后,沉淀相需求量的改變見表4-2。
表4-1[19]
鑄造進行加熱溫度因素/℃ | 有以下發生水平的晶體度/級 | 鍛造加工調溫溫度表/℃ | 這和變形系數的金屬材質晶粒度/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]
追訴時效要求 | 沉淀相數量統計/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
間接時效性工作狀態 | 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壓合性
5.1.1因GH4169金屬中鈮含量高,金屬中的鈮偏析系數與冶金行業工藝流程流程一直相關的。電渣重熔和真空體電弧放電煉制的煉制速度快和電棒的質量的情形一直引起材質原料的優點缺點。熔速快,易建立富鈮的黑斑;熔速慢,會建立貧鈮的白癜風;電棒外觀質量差和電棒內外有龜裂,均易引起白癜風的建立,故此,改善了電棒質量和把握熔速及改善了鋼錠的溶化波特率是冶煉工藝流程流程的主要原則。為制止鋼錠中的的元素偏析很重,直到今天應用的鋼錠內徑不高于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經平均化處置的和金有優異的熱制作制造銷售耐熱性,鋼錠的開坯微波加熱工作溫不得當超過了1120℃。鍛件的鑄造加工工藝應不同鍛件運行狀況發生和應用軟件先決條件,融合制作制造銷售廠的制作制造銷售先決條件而定。開坯和制作制造銷售鍛件是,兩邊退火工藝工作溫和終鍛工作溫必需不同鑄件所先決條件的集體現狀下和耐熱性來明確,尋常現狀下,鑄造的終鍛工作溫操作在930~950℃相互間為宜。多種鍛件的鑄造工作溫和傾斜方面見表5-1。
表5-1[17]
鍛壓類屬 | 次鍛打 | 第十兩次鍛打 | 2次精鑄 | |||
電加熱室溫/℃ | 出現變形量/% | 供暖氣溫/℃ | 磨損量/% | 加溫室溫/℃ | 斷裂量/% | |
平民 強 立即時間 | 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與細木工板冷成型法關于的耐磨性見表5-2。
5.1.4鍛件的易變型程度較、終鍛溫濕度和晶體圖片尺寸區間內的關系的見圖5-1。
5.1.5金屬gif動態再結晶體見圖5-2。
5.1.6啟傾向樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道步驟模鍛而成,有差異 的鍛壓供暖濕度對樹葉的印象見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉團隊的性能為。
5.1.7金屬在溫度過高下的膨脹抗力曲線圖見圖5-3。
5.2激光電焊焊接方法特點碳素鋼具備著認同的激光電焊焊接方法特點,需用氬弧焊、手機束焊、縫焊、激光焊等具體方法開展激光電焊焊接方法。
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
煉制工藝設計 | 板厚/mm | 情形 | 杯突淬硬層/mm | 經常內彎三次 | 限深沖數值 |
真空度感受到加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛造加工供暖溫濕度/℃ | 20℃剪切性能參數 | 650℃伸展能 | 650℃,690MPa更久的性能 | ||||||||
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加工元器件熱清理工學院藝航班加工元器件的熱清理基本上按1.5條標準規定規定的Ⅱ、Ⅲ兩大類管理機制,即標準規定規定熱清理管理機制和隨便有效期熱清理管理機制使用。第三科技通過的前提條件下,也可通過管理機制熱清理。按標準規定規定管理機制熱清理時,固溶清理可在950~980℃領域內,在所選的溫濕度?10℃下使用。
5.4外的表面運作加工不必要時可對配件上的外的表面反腐敗斗爭做好噴丸增幅木紋地板木紋地板、孔彎曲增幅木紋地板木紋地板或外螺紋滾壓增幅木紋地板木紋地板制作工藝,使配件上的在交變承載力狀況下運作的使用期也隨著增長率。
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銑削精加工廠與銑削效果鎂合金可滿足地確定銑削精加工廠。
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
水溫/℃ | 抗壓密度密度σb/MPa | 屈從剛度σP0.2/MPa | 生長率/% | 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
的溫度/℃ | 拉伸標準標準σb/MPa | 塑性變形抗拉強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 收攏率/% |
980℃?5℃固溶熱處理回火,風冷 720℃?5℃,8小時內乳濁液固化,爐冷至620℃?5℃保暖 到總實效期限達到18小時內 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/℃ | 抗拉剛度剛度σb/MPa | 屈從抗彎強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 膨脹率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱 760℃?5℃,10時間沉墊軟化,爐冷至650℃?5℃隔溫 到總時限時刻實現20一小時 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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