GH4169
一、GH4169概述
GH4169和金是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相沉淀物中強化木紋地板的鎳基持續高熱和金,在-253~700℃體溫區間內含有順暢的,650℃有以下的屈從的強度居扭曲持續高熱和金的*,并含有順暢的、抗反射、、耐腐性特點,以其順暢的處理特點、焊接加工特點和組織開展比較穩相關性,也能制造出不同樣子繁多的零部分,在宇航、核能源、石油化工工業化的中,在以上所述體溫區間內擁有了為廣泛的的應運。
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產品品種GH4169(GH169)
1.2GH4169相仿鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169文件的技術設備原則
GJB2612-1996《錫焊用高溫度合金屬冷拉絲機材要求》
HB6702-1993《WZ8類型用GH4169鎳鋼棒材》
GJB3165 《中國航空承力件用室溫錳鋼冷軋和鍛制棒材規定》
GJB1952 《航材用高熱鎂合金冷軋鋼金屬薄板標準化》
GJB1953《 飛機維修熱車機拖動件用室溫不銹鋼熱軋鋼板棒材規范起來》
GJB2612 《電焊焊接用中高溫不銹鋼冷壓模材國家標準》
GJB3317《 飛機維修用持續高溫耐熱合金軋鋼的板材規則》
GJB2297 《航班用高溫鎳鋼冷拔(軋)無縫焊接管規范性》
GJB3020 《飛機用中高溫耐熱合金環坯管理規范》
GJB3167 《冷鐓用氣溫鎳鋼冷不銹鋼拉絲材正確》
GJB3318 《飛機維修用耐高溫鋁合金熱軋帶材標準》
GJB2611《 飛防用氣溫耐熱合金冷拉棒材標準規范》
YB/T5247 《補焊用高溫作業碳素鋼冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用高熱合金屬冷金屬拉絲》
YB/T5245 《常見承力件用高熱不銹鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 拖動構件用中高溫碳素鋼帶鋼棒材》
GB/T14994 《炎熱各種合金冷拉棒材》
GB/T14995 《中高溫合金材料熱扎板》
GB/T14996 《持續高溫各種合金冷扎金屬薄板》
GB/T14997 《常溫合金類鍛制圓餅》
GB/T14998 《低溫硬質合金坯件毛壞》
GB/T14992 《較高溫度環境鋁合金和黑色金屬間氧化物較高溫度環境相關材料的類別和類型》
HB5199《 航空公司用持續高溫錳鋼冷軋鋼金屬薄板》
HB5198 《中國航空嫩葉用變彎常溫不銹鋼棒材》
HB5189 《航空運輸葉面用彎曲溫度合金鋼棒材》
HB6072 《WZ8系統用GH4169鎳鋼棒材》
1.4GH4169檢查是否成份該合金類的檢查是否成份分3類:準則的成份、可信賴成份、高純成份,見表1-1。可信賴成份的在準則的成份的地基上降碳增鈮,導致縮減無定形碳鈮的占比,縮減勞累源和提升強化相的占比,增加能力和涂料原則。互相縮減輻射危害沉渣主氣體水平。高純成份是在可信賴準則的地基上變低和輻射危害沉渣的水平,增加涂料含量和。
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] %
品類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
規格 | ≤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 | |||||
更優質 | 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 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
很小于 | |||||||||||||
條件 | 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 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
好高于 | |||||||||
規則 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
高質 | 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熱治療考核機制硬質合金屬含有有所差異的熱治療考核機制,以管理晶粒大小度、管理δ相形貌、地域分布和比例,而使刷出有所差異層次的力學結構功效。硬質合金屬熱治療考核機制分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產品外形尺寸規格和批售狀況不錯批售模鍛件(盤、整體布局鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各種不同外觀和尺寸規格的防松螺栓件、彈力電子器件等、提貨狀況由供給當事人談判。絲材以談判的提貨狀況成盤狀提貨。
1.7GH4169煉制和鑄工流程和金的冶煉流程以分成3類:抽正空箱自感性加電渣重熔;抽正空箱自感性加抽正空箱電弧焊接放電重熔;抽正空箱自感性加電渣重熔加抽正空箱電弧焊接放電重熔。可利用配件的用的請求,取舍所必需的冶煉流程,提供技術應用的請求。
1.8GH4169軟件概述與特殊性需要營造飛防和航天部熱車機中的各方面各樣的不動的件和勻速轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、防松件、韌性部件、天然氣軟管、封口部件等和焊接生產框架件;營造核能源輕工業軟件的各方面各樣的韌性部件和格架;營造油氣和所有區域軟件的零件及運轉情況及運轉情況及零件及運轉情況及運轉情況。
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鋁熱反應溫暖范圍內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體積ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電功效
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永久磁鐵能各種合金無永久磁鐵。
2.5GH4169電化學穩定性
2.5.1GH4169效果在室內空氣物質中校正100h后的脫色傳輸速率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
空氣氧化速率單位/(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]
尺寸規格 d/mm | 取樣方法走向 | θ/℃ | 肌肉拉伸能力不大于 | HBS | 堅持下去性能方面 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫向聯系 | 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 | 垂直 | 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相變濕度γ"相是該耐熱合金類的主要精煉相,其高安全濕度是650℃,開啟固熔濕度為840~870℃,*固熔濕度是950℃,γ′相也是該耐熱合金類的精煉相,但用量高于γ"相,其析晶濕度是600℃,*熔解濕度是840℃;δ相的開啟析晶濕度是700℃,析晶峰濕度是940℃,980℃開啟熔解,*熔解濕度是1020℃。
4.2準確時間-高溫-聚集適應線性見圖4-1。
4.3合金類機構結構類型
4.3.1不銹鋼標準規范滲碳情況的團隊由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成了。γ"(Ni3Nb)相是重要提高相,為體心六方平穩機構的亞平穩相,呈圓輪狀在基體中彌散共格進行進行分溶解,在實效或app這段時間,有向δ相轉換的現象,使的強度下跌。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總量次于γ"相,呈球狀彌散進行進行分溶解,對不銹鋼起一款分提高使用。δ相重要在晶界進行進行分溶解,其形貌與熔煉加工這段時間的終鍛室內的攝氏度表表業內,終鍛室內的攝氏度表表在900℃,產生針狀,在晶界和晶內進行進行分溶解;終鍛室內的攝氏度表表達930℃,δ相呈粒狀狀,勻稱生長點;終鍛室內的攝氏度表表達950℃,δ相呈短棒狀,生長點于晶界主要;終鍛室內的攝氏度表表達980℃,在晶界進行進行分溶解一定量針狀δ相,鍛件有持續凹槽神經敏情緒化。終鍛室內的攝氏度表表到達1020℃或更加高,鍛件中無δ相進行進行分溶解,晶體也隨之粗化,鍛件有持續凹槽神經敏情緒化。熔煉加工整個過程中,δ相在晶界進行進行分溶解,能加到釘扎使用,阻攔晶體粗化。
4.3.2L相是斷裂GH4169鎂合金中不準許具備的相,該相富鈮,具備于鑄錠枝晶間,降底鑄錠初溶點,鑄錠中L相固溶溫度和不均化時間的聯系見圖4-2。
4.3.3金屬材質晶粒度
4.3.3.1碳素鋼在常溫固熔(保溫層2h)時的晶體發育偏向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原創金屬材質晶粒度9~9.5級)經與眾不一樣的環境熱度煮沸并且以與眾不一樣的扭曲幾率量精鑄扭曲幾率后,再途經標熱清理(固溶環境熱度965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的變動見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術水平準則規定標準,普通的鍛件大概晶體大小度度為6級,合法少數情況2級,鍛造鍛件大概晶體大小度度為8級,合法少數情況2級;馬上追訴時效鍛件大概晶體大小度度應該為10級或更細。
4.3.4直接性有效期的鍛件在600~700℃有效期500h后,析晶相總數的的變化見表4-2。
表4-1[19]
鍛打微波加熱溫/℃ | 一些發生形變地步的晶粒大小度/級 | 淬火調溫溫暖/℃ | 以內變形幾率層度的晶粒度度/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]
限期要求 | 揮發相的數量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
直接性時限睡眠狀態 | 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拉深安全性能
5.1.1因GH4169硬質錳鋼中鈮含碳量高,硬質錳鋼中的鈮偏析層度與有色金屬藝單獨一些。電渣重熔和真空系統電弧放電鍛煉的鍛煉速度快和電棒的產品壯態單獨作用材質原料的優劣勢分析。熔速快,易建立富鈮的黑斑;熔速慢,會建立貧鈮的斑點;電棒表層產品差和電棒內外部有內裂,均易變成斑點的建立,因此,提供電棒產品和調節熔速及提供鋼錠的疑固強度是冶煉藝的重點首要條件。為逃避鋼錠中的原子偏析太大,自今采用了的鋼錠直徑怎么算很達到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經一致化解決的碳素鋼兼具良好的的熱制作銷售制造能,鋼錠的開坯供暖體溫沒法低于1120℃。鍛件的鍛鑄的工藝應通過鍛件運用請況和利用的要求,融合制作銷售廠的制作銷售前提而定。開坯和制作銷售鍛件是,在期間退火工藝體溫和終鍛體溫都要通過鑄件所的要求的企業狀態和能來確認,般狀態下,鍛鑄的終鍛體溫操作在930~950℃相互間為宜。各個鍛件的鍛鑄體溫和易變型狀態見表5-1。
表5-1[17]
段造行業類別 | 次鍛鑄 | 二是次鑄造 | 再次次打造 | |||
調溫攝氏度/℃ | 開裂量/% | 加水溫度表/℃ | 彎曲變形量/% | 電加熱室內溫度/℃ | 易變型量/% | |
一般的 高強度 單獨實效 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 不得 ≥2 ≥2 |
5.1.3與的板材冷成型法有關的功能見表5-2。
5.1.4鍛件的開裂狀態、終鍛體溫和晶粒度寬度之中的有關見圖5-1。
5.1.5不銹鋼靜態再晶體見圖5-2。
5.1.6起思想葉面模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝程序模鍛而成,有所差異的鍛鑄燒水溫度因素對葉面的不良影響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉面組織安排特性為。
5.1.7各種合金在溫度過高下的出現變形抗力曲線方程見圖5-3。
5.2電弧激光激光焊接效能合金鋼具備著認同的電弧激光激光焊接效能,可以用在氬弧焊、光學束焊、縫焊、激光焊接等的方法去電弧激光激光焊接。
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
熔練方法 | 板厚/mm | 情況 | 杯突廣度/mm | 總是內彎時間 | 限深沖標準值 |
真空泵傳器加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛壓調溫溫濕度/℃ | 20℃剪切耐腐蝕性 | 650℃剪切能 | 650℃,690MPa長久耐磨性 | ||||||||
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 |
5.3零部件加工熱工作制作工藝空航零部件加工的熱工作一般而言按1.5條規程的Ⅱ、Ⅲ有兩種工作規范,即標淮熱工作工作規范和可以追訴時效熱工作工作規范開始。等到技術水平基本原則的前提條件下,也可按照工作規范熱工作。按標淮工作規范熱工作時,固溶工作可在950~980℃比率內,在選出的水溫?10℃下開始。
5.4表皮處里工藝流程相應時可對加工器件表皮困局來噴丸增強、孔擠出增強或螺牙滾壓增強流程,使加工器件在交變剪力狀態下運行的年限也隨著增加。
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鉆削工藝與削磨能力耐熱合金可不錯地展開鉆削工藝。
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
的溫度/℃ | 抗拉能力屈服強度σb/MPa | 屈服于撓度σP0.2/MPa | 受力率/% | 抽縮率/% |
-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
工作溫度/℃ | 抗拉能力屈服強度σb/MPa | 屈服屈服強度屈服強度σP0.2/MPa | 生長率/% | 膨脹率/% |
980℃?5℃固溶退火工藝,油冷 720℃?5℃,8h濾渣硬度,爐冷至620℃?5℃保溫隔熱 到總法定期限時候可達到18幾小時 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/℃ | 抗拉屈服強度屈服強度σb/MPa | 屈服于強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 收宿率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10小時放置通戶,爐冷至650℃?5℃外保溫 到總追訴時效時段滿足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數據由濟南隆繼鋁合金投資控股公司全程提供,你可搜索更多了解昆明隆繼輕金屬公司。