GH4169
一、GH4169概述
GH4169金屬是以體心四正的γ"和面心萬立方的γ′相凝固增幅的鎳基濕度高金屬,在-253~700℃濕度的比率內具更好的,650℃左右的塑性發生形變密度居發生形變濕度高金屬的*,并具更好的、抗放射性物質、、耐蝕性耐磨性,甚至更好的工作耐磨性、氬弧焊耐磨性和團隊維持性,能夠加工制造各方面形狀圖片復雜性的零安全裝置,在宇航、核能源、油品輕工業中,在作出濕度的比率內得到 了為比較廣泛的使用。
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建筑材料鋼號GH4169(GH169)
1.2GH4169相進鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169建筑材料的高技術規格
GJB2612-1996《對接焊用中高溫合金材料冷不銹鋼拉絲材規范起來》
HB6702-1993《WZ8全系列用GH4169不銹鋼棒材》
GJB3165 《航材承力件用高熱合金材料冷軋和鍛制棒材標準》
GJB1952 《航空運輸用中高溫合金材料冷軋鋼板簿板規范起來》
GJB1953《 空航打著機運動件用溫度過高和金軋鋼棒材規范標準》
GJB2612 《焊用高溫作業耐熱合金冷壓模材技術規范》
GJB3317《 飛機維修用高溫天氣金屬冷軋板原則》
GJB2297 《飛防用常溫鎂合金冷拔(軋)無縫焊接管原則》
GJB3020 《民航用中高溫不銹鋼環坯正確》
GJB3167 《冷鐓用高溫度耐熱合金冷拉絲工藝材原則》
GJB3318 《國際航空用高溫度不銹鋼熱軋帶材管理規范》
GJB2611《 民用航空用溫度合金材料冷拉棒材規定》
YB/T5247 《焊接加工用較高溫度和金冷拉絲工藝》
YB/T5249 《冷鐓用高熱合金類冷磨砂》
YB/T5245 《普普通通承力件用氣溫合金材料帶鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 搖動核心部件用氣溫鋁合金熱扎棒材》
GB/T14994 《室溫硬質合金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫作業鋁合金熱扎板》
GB/T14996 《耐高溫耐熱合金冷扎卷板》
GB/T14997 《溫度高合金類鍛制圓餅》
GB/T14998 《高溫各種合金坯件毛壞》
GB/T14992 《室溫硬質合金和合金金屬間類化合物室溫用料的劃分和類型》
HB5199《 空航用氣溫各種合金帶鋼卷板》
HB5198 《國際航空樹葉用變形幾率高溫環境鎳鋼棒材》
HB5189 《國際航空葉尖用膨脹高熱合金材料棒材》
HB6072 《WZ8系列作品用GH4169合金材料棒材》
1.4GH4169檢查是否式基本有效營養組分表該各種合金的檢查是否式基本有效營養組分表涵蓋3類:規定基本有效營養組分表、好的基本有效營養組分表、高純基本有效營養組分表,見表1-1。好的基本有效營養組分表的在規定基本有效營養組分表的基本上降碳增鈮,而減小炭化鈮的總量,減小疲勞度源和曾加增強相的總量,提供性和的原材料承載力。同樣減小造成損害其它雜物主氣體的含量的。高純基本有效營養組分表是在好的規定基本上降低和造成損害其它雜物的的含量的,提供的原材料色度和。
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] %
品類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準的 | ≤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 | |||||
一流 | 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 | |||||
行業類型 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不多于 | |||||||||||||
規格 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
可信賴 | 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%
種類 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不是很不超 | |||||||||
標準化 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
可信賴 | 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熱除理工作規范錳鋼更具有差異的熱除理工作規范,以掌控晶粒度度、掌控δ相形貌、區域和總數量,而贏得有差異級的力學結構性能方面。錳鋼熱除理工作規范分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類型規模和產生感覺能能產生模鍛件(盤、綜合鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不同于形態和外形尺寸的牢固件、的彈性電氣元件等、收貨感覺由供給對方商討。絲材以商討的收貨感覺成盤狀收貨。
1.7GH4169熔練和鋁鑄造施工生產技術和金的冶煉施工生產技術涵蓋3類:高壓氣感器燈加電渣重熔;高壓氣感器燈加高壓氣脈沖焊接重熔;高壓氣感器燈加電渣重熔加高壓氣脈沖焊接重熔。可依照想要要的零部件的利用標準的標準,選用想要的冶煉施工生產技術,夠滿足適用標準的標準。
1.8GH4169用情況與唯一性規定生產航材和航空打著機中的各項恒定件和高速旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉面、牢固件、延展能力電子器件、然氣管內、密封膠電子器件等和電弧焊接架鋼建筑構件;生產原子能企業用的各項延展能力電子器件和格架;生產石化和化工品行業用的機件及機件。
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融化溫范圍圖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線增大比率見表2-3;
2.2GH4169孔隙率ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性能方面
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永磁鐵能金屬無永磁鐵。
2.5GH4169化學反應使用性能
2.5.1GH4169效能在自然空氣材質中應力測試100h后的腐蝕數率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
防氧化速度/(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]
尺寸 d/mm | 抽樣方向上 | θ/℃ | 剪切特性不乘以 | HBS | 長久穩定性 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 側向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 雙重 | 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相變工作平均的的的高溫γ"相是該耐熱硬質合金的注意提升相,其高穩定性高工作平均的的的高溫是650℃,剛剛展開固熔工作平均的的的高溫為840~870℃,*固熔工作平均的的的高溫是950℃,γ′相也是該耐熱硬質合金的提升相,但用量超過γ"相,其分沉淀工作平均的的的高溫是600℃,*熔解工作平均的的的高溫是840℃;δ相的剛剛展開分沉淀工作平均的的的高溫是700℃,分沉淀峰工作平均的的的高溫是940℃,980℃剛剛展開熔解,*熔解工作平均的的的高溫是1020℃。
4.2時長-平均溫度-團體轉化弧度見圖4-1。
4.3合金類聚集框架
4.3.1金屬標準單位熱處理回火情況的組織設備構造由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是關鍵升星相,為體心四面八方安全有序設備構造的亞比較穩定相,呈圓球狀在基體中彌散共格揮發,在時間或用途期間,有向δ相變為的變化趨勢,使難度增漲。γ′(Ni3(Al、Ti))相的規模次于γ"相,呈球狀彌散揮發,對金屬起有一部電影分升星效用。δ相關鍵在晶界揮發,其形貌與精鑄期間的終鍛體溫相關聯,終鍛體溫在900℃,進行針狀,在晶界和晶內揮發;終鍛體溫達930℃,δ相呈小粒狀,不均區域劃分;終鍛體溫達950℃,δ相呈短棒狀,區域劃分于晶界主;終鍛體溫達980℃,在晶界揮發一定量針狀δ相,鍛件導致耐用缺陷神經敏理智。終鍛體溫達成1020℃或更大,鍛件中無δ相揮發,金屬材質晶體無常的意思粗化,鍛件有耐用缺陷神經敏理智。精鑄時中,δ相在晶界揮發,能得到釘扎效用,障礙金屬材質晶體粗化。
4.3.2L相是變形幾率GH4169合金類中不不可以會有的相,該相富鈮,會有于鑄錠枝晶間,下降鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶溫和光滑化的時間的感情見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1和金在較高溫度固熔(保冷2h)時的晶體發育人格缺陷見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原來晶粒大小大小9~9.5級)經區別溫度因素加水同時以區別發生量段造發生后,再通過標熱操作(固溶溫度因素965℃,1h),其晶粒大小大小度的變化無常見表4-1。
4.3.3.3鍛件工藝標準單位規定,平常鍛件年均金屬材質晶粒度度度為6級,充許偶有2級,高強度鍛件年均金屬材質晶粒度度度為8級,充許偶有2級;直觀法定期限鍛件年均金屬材質晶粒度度度應有10級或更細。
4.3.4間接期限的鍛件在600~700℃期限500h后,析晶相用量的波動見表4-2。
表4-1[19]
鍛造加工蒸汽加熱溫暖/℃ | 接下來變化層面的金屬材質晶粒度/級 | 鍛鑄燒水工作溫度/℃ | 一下彎曲變形地步的晶粒度度/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]
時間規范性 | 揮發相比例/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
之間期限的情形 | 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機頭安全性能
5.1.1因GH4169合金屬類中鈮量高,合金屬類中的鈮偏析層度與有色金屬冶煉新工藝技術馬上有關系。電渣重熔和渦流電孤融煉的融煉時速和電棒的服務品質狀況馬上損害布料材質的優點缺點。熔速快,易型成富鈮的黑斑;熔速慢,會型成貧鈮的白癜風怎么辦;電棒的表面服務品質差和電棒內壁有裂開,均易促使白癜風怎么辦的型成,這些,提升 電棒服務品質和掌控熔速及提升 鋼錠的干固傳輸率是冶煉新工藝技術的重點因素分析。為減少鋼錠中的營養元素偏析重,以來主要采用的鋼錠直勁并不嚴重于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經勻稱化辦理的鋁合金兼備優異的熱粗加工的的性能,鋼錠的開坯加熱攝氏度不應小于1120℃。鍛件的鍛鑄產生工藝應據鍛件便用系統和軟件應用追求,整合產生廠的產生條件而定。開坯和產生鍛件是,中滲碳攝氏度和終鍛攝氏度務必據零件圖所追求的組織性程序和的的性能來判斷,通常癥狀下,鍛鑄的終鍛攝氏度的控制在930~950℃間為宜。各種鍛件的鍛鑄攝氏度和出現變形系數見表5-1。
表5-1[17]
鑄造分類 | 次鍛鑄 | 第一次熔煉 | 第三點次打造 | |||
加水平均溫度/℃ | 變行量/% | 加熱室溫/℃ | 磨損量/% | 加水的溫度/℃ | 彎曲變形量/% | |
硬性 強 進行時限 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 同意 ≥2 ≥2 |
5.1.3與家具板冷冷沖壓密切相關的性能方面見表5-2。
5.1.4鍛件的變化數量、終鍛平均溫度和晶體尺碼直接的相關見圖5-1。
5.1.5鎳鋼動圖再凝結見圖5-2。
5.1.6啟傾向葉輪嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道繁瑣流程模鍛而成,有差異的煅造升溫溫對葉輪嫩葉的導致見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪嫩葉進行效能為。
5.1.7鋁合金在高溫環境下的磨損抗力曲線擬合見圖5-3。
5.2激光悍接能力不銹鋼具備十分滿意的激光悍接能力,可以用在氬弧焊、電子設備束焊、縫焊、激光點焊等最簡單的方法采取激光悍接。
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
融煉工藝流程 | 板厚/mm | 的狀態 | 杯突深淺/mm | 總是變形數次 | 限深沖彈性系數 |
機械泵紅外感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛造加工供暖攝氏度/℃ | 20℃彎曲能 | 650℃延展安全性能 | 650℃,690MPa耐久功能 | ||||||||
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配件上的及運轉情況熱補救工藝流程航空運輸配件上的及運轉情況的熱補救通暢按1.5條歸定的Ⅱ、Ⅲ兩種類型考核機制,即標準單位規定熱補救考核機制和直觀時長熱補救考核機制來采取。再要技術工藝前提情況的情況下,也可用于考核機制熱補救。按標準單位規定考核機制熱補救時,固溶補救可在950~980℃比率內,在所選的體溫?10℃下來采取。
5.4外觀除理工學藝必要性時可對元器件外觀事態做噴丸增幅木紋地板、孔擠壓成型增幅木紋地板或內螺紋滾壓增幅木紋地板工藝,使元器件在交變剪力前提條件下工作任務的壽命短也隨著增速。
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車削精加工工藝精加工工藝與削磨耐磨性碳素鋼可中意地做車削精加工工藝精加工工藝。
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
攝氏度/℃ | 抗壓屈服強度屈服強度σb/MPa | 屈從的強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 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
室溫/℃ | 抗拉能力密度σb/MPa | 抗拉難度σP0.2/MPa | 受力率/% | 縮小率/% |
980℃?5℃固溶熱處理,水冷散熱 720℃?5℃,8小時候奠定軟化,爐冷至620℃?5℃保暖 到總實效時期達到18h 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 |
溫暖/℃ | 抗壓程度程度σb/MPa | 塑性變形屈服強度σP0.2/MPa | 受力率/% | 收攏率/% |
1065℃?5℃,45min,風冷 760℃?5℃,10小的時候凝固疏松,爐冷至650℃?5℃保溫 到總法定期限時長符合20小時英文 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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