GH4169
一、GH4169概述
GH4169幾種鎳鋼材料是以體心四正的γ"和面心立方米的γ′相濾渣增幅的鎳基濕度過高幾種鎳鋼材料,在-253~700℃濕度范疇內兼具很好的,650℃有以下的軟弱抗彎強度居壓扁濕度過高幾種鎳鋼材料的*,并兼具很好的、抗輻射能、、耐蝕化能,并且 很好的加工生產能、悍接能和策劃 動態平衡性,可制作業幾種圖行復雜化的零元件,在宇航、核技術、煤層氣工業化的中,在以上的濕度范疇內可以獲得了為普遍的應用軟件。
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裝修材料鋼號GH4169(GH169)
1.2GH4169類似鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169村料的技術工藝細則
GJB2612-1996《焊接生產用高溫作業不銹鋼冷拉絲工藝材技術規范》
HB6702-1993《WZ8系列產品用GH4169錳鋼棒材》
GJB3165 《民用航空承力件用常溫鎂合金熱扎和鍛制棒材規范起來》
GJB1952 《飛機維修用溫度過高錳鋼冷軋鋼板料管理規范》
GJB1953《 南航熱車機晃動件用高溫度鎂合金熱軋鋼棒材規范性》
GJB2612 《對接焊用高溫作業合金類冷金屬拉絲材制約》
GJB3317《 飛機維修用氣溫不銹鋼帶鋼木板材國家標準》
GJB2297 《飛防用耐高溫不銹鋼冷拔(軋)無接縫管管理規范》
GJB3020 《飛機用持續高溫不銹鋼環坯規范了》
GJB3167 《冷鐓用室溫鋁合金冷壓模材管理規范》
GJB3318 《空航用高溫鎳鋼熱軋帶材正規》
GJB2611《 空航用高的溫度合金屬冷拉棒材規范了》
YB/T5247 《熔接用高的溫度錳鋼冷壓模》
YB/T5249 《冷鐓用中高溫鋁合金冷不銹鋼拉絲》
YB/T5245 《正規承力件用高溫作業和金熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 扭動零件用高溫環境合金屬熱扎棒材》
GB/T14994 《氣溫鋁合金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫合金鋼熱軋鋼板板》
GB/T14996 《炎熱金屬冷軋鋼板金屬薄板》
GB/T14997 《高溫高壓和金鍛制圓餅》
GB/T14998 《耐高溫合金鋼坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度高金屬制和金屬制間化學物質溫度高村料的細分和鋼材型號》
HB5199《 飛防用溫度鋁合金熱軋板料》
HB5198 《飛機葉面用彎曲高溫環境金屬棒材》
HB5189 《空航茶葉用壓扁溫度過高硬質合金棒材》
HB6072 《WZ8系例用GH4169各種合金棒材》
1.4GH4169物理化學反應組成表該合金類的物理化學反應組成表劃分為3類:規范基準組成表、品質組成表、高純組成表,見表1-1。品質組成表的在規范基準組成表的基本上降碳增鈮,最終得以減輕炭化鈮的數目,減輕困乏源和上升升星相的數目,加快效能和的原的材料程度。而且減輕不利不溶物和氣流體濃度。高純組成表是在品質規范基準基本上降低了和不利不溶物的濃度,加快的原的材料色度和。
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] %
門類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
原則 | ≤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 | |||||
良好 | 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 | |||||
分類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
很小于 | |||||||||||||
規格 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
品質 | 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 |
太大過 | |||||||||
規格 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
優秀 | 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熱進行治理機制不銹鋼包括不相同的熱進行治理機制,以抑制晶粒大小度、抑制δ相形貌、分布圖制作和次數,得以榮獲不相同層面的運動學耐熱性。不銹鋼熱進行治理機制分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱器 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蔬菜品種金橋銅業跨接線的截面積大小和產生商形態能夠產生商模鍛件(盤、產品 鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、差異的樣子和規格尺寸的防松螺栓件、優質的配置電氣元件等、收貨形態由供求關系交易雙方彼此磋商。絲材以磋商的收貨形態成盤狀收貨。
1.7GH4169鍛造和鑄造廠加工制作施工施工工藝 碳素鋼的冶煉加工制作施工施工工藝 主要包括3類:渦流環境自紅外感應式加電渣重熔;渦流環境自紅外感應式加渦流環境弧光重熔;渦流環境自紅外感應式加電渣重熔加渦流環境弧光重熔。可結合配件上的的的使用需要,抉擇所用的冶煉加工制作施工施工工藝 ,的要求操作需要。
1.8GH4169操作情況與特色規定要求加工飛機和核所有業熱車機中的種種靜止不動件和螺桿旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉面、擰緊件、應力松弛部件、天燃汽管、抽真空部件等和焊接方法架鋼結構材料構件;加工核能發電所有業操作的種種應力松弛部件和格架;加工油品和所有研究方向操作的部件及部件。
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熱分解溫濕度超范圍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線膨脹指數公式指數公式見表2-3;
2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電功能
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磁體能耐熱合金無磁體。
2.5GH4169生物學效果
2.5.1GH4169穩定性在自然空氣媒介中試驗裝置100h后的防氧化速度見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化物傳輸速度/(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 | 采樣趨勢 | θ/℃ | 熱塑性能指標不值為 | HBS | 耐用功能 | |||||
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 | 上下 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 橫向 | 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相變濕度γ"相是該鎂合金屬的首要增強相,其高穩定性濕度是650℃,開啟固熔濕度為840~870℃,*固熔濕度是950℃,γ′相也是該鎂合金屬的增強相,但規模高于γ"相,其分揮發濕度是600℃,*熔解濕度是840℃;δ相的開啟分揮發濕度是700℃,分揮發峰濕度是940℃,980℃開啟熔解,*熔解濕度是1020℃。
4.2用時-溫-團體轉化折線見圖4-1。
4.3合金類組織構造構造
4.3.1金屬鋼要求熱整理壯態的組織性由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組建。γ"(Ni3Nb)相是重要提升相,為體心四面八方有條不紊的結構的亞安全相,呈圓輪狀在基體中彌散共格進行溶解,在限期或技術應用哺乳前幾天,有向δ相轉變成的現象,使抗壓強度越來越低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總量次于γ"相,呈球狀彌散進行溶解,對金屬鋼起這的部分提升的效應。δ相重要在晶界進行溶解,其形貌與鍛壓哺乳前幾天的終鍛溫濕度關于 ,終鍛溫濕度在900℃,進行針狀,在晶界和晶內進行溶解;終鍛溫濕度達930℃,δ相呈顆粒狀,平均分布圖不均;終鍛溫濕度達950℃,δ相呈短棒狀,分布圖不均于晶界主導;終鍛溫濕度達980℃,在晶界進行溶解少許針狀δ相,鍛件出現了更久空缺強烈脆弱性。終鍛溫濕度高達1020℃或越高,鍛件中無δ相進行溶解,晶體伴隨著粗化,鍛件有更久空缺強烈脆弱性。鍛壓流程中,δ相在晶界進行溶解,能加到釘扎的效應,妨礙晶體粗化。
4.3.2L相是變彎GH4169碳素鋼中不禁止有的相,該相富鈮,有于鑄錠枝晶間,減輕鑄錠初融點,鑄錠中L相固溶高溫和粗糙化時長的感情見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1合金類在高溫環境固熔(隔熱保溫2h)時的晶粒度長得局限性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原本晶體9~9.5級)經各個高溫加熱并且以各個變行量熔煉變行后,再由標準化熱辦理(固溶高溫965℃,1h),其晶體度的發展見表4-1。
4.3.3.3鍛件系統的標準暫行規定,一般鍛件大概晶體度大小度為三級,不能某種個體2級,高韌鍛件大概晶體度大小度為8級,不能某種個體2級;進行時效性鍛件大概晶體度大小度因為10級或更細。
4.3.4簡單追訴追訴時效的鍛件在600~700℃追訴追訴時效500h后,揮發相次數的發生變化見表4-2。
表4-1[19]
煅造加熱的溫度/℃ | 下類彎曲能力的晶體度/級 | 鍛打升溫的溫度/℃ | 下列變行地步的晶粒度度/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]
時限標準 | 溶解相個數/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
進行實效壯態 | 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脫模安全性能
5.1.1因GH4169合金材料類中鈮濃度高,合金材料類中的鈮偏析層度與有色金屬加工工藝技術可以可以有關于。電渣重熔和渦流弧光鍛煉的鍛煉快慢和電棒的安全性能的狀態可以可以的影響質材的優與劣。熔速快,易轉變成富鈮的黑斑;熔速慢,會轉變成貧鈮的斑點怎么辦;電棒接觸面安全性能差和電棒內有刮痕,均易產生斑點怎么辦的轉變成,于是,增加電棒安全性能和操控熔速及增加鋼錠的初凝帶寬是冶煉加工工藝技術的最為關鍵的情況。為規避鋼錠中的風格偏析厚重,數千年用的鋼錠內直徑并不達到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經粗糙化整理的金屬兼具充分的熱處理的效能,鋼錠的開坯加水室溫應當達到1120℃。鍛件的精鑄加工應可通過鍛件采用境況和用途讓,配合產量廠的產量癥狀下而定。開坯和產量鍛件是,里邊退火工藝室溫和終鍛室溫須得可通過配件所讓的組織化癥狀下和的效能來判別,般癥狀下,精鑄的終鍛室溫掌握在930~950℃期間為宜。以及鍛件的精鑄室溫和變行成度見表5-1。
表5-1[17]
鍛造加工專業類別 | 次鍛打 | 第十分次鍛造加工 | 然后次鍛打 | |||
熱處理溫/℃ | 形變量/% | 受熱氣溫/℃ | 壓扁量/% | 熱處理加熱環境溫度/℃ | 發生量/% | |
普遍 高超 一直限期 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 能夠 ≥2 ≥2 |
5.1.3與的板材冷擠壓成型業內的耐腐蝕性見表5-2。
5.1.4鍛件的彎曲變形程度較、終鍛溫和金屬材質晶粒尺寸大小中間的相互關系見圖5-1。
5.1.5硬質合金的動態再晶體見圖5-2。
5.1.6發起機葉子模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝流程模鍛而成,有所不同的鍛打熱處理水溫對葉子的印象見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉子組建特點為。
5.1.7碳素鋼在高的溫度下的傾斜抗力擬合曲線見圖5-3。
5.2手工悍接特性和金存在滿意度的手工悍接特性,適用氬弧焊、光電子束焊、縫焊、激光焊等的辦法完成手工悍接。
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
鍛造加工工藝 | 板厚/mm | 的情形 | 杯突進一步/mm | 老是變形多次 | 限深沖指數 |
負壓感受到加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
淬火蒸汽加熱溫度/℃ | 20℃伸展性能方面 | 650℃拉長耐熱性 | 650℃,690MPa耐久機械性能 | ||||||||
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工件熱治理 生產工藝國際航空工件的熱治理 往往按1.5條規格的Ⅱ、Ⅲ兩種類型監督機制管理,即規格熱治理 監督機制管理和間接時長熱治理 監督機制管理做好。其次工藝意義的的條件下,也可采取監督機制管理熱治理 。按規格監督機制管理熱治理 時,固溶治理 可在950~980℃范圍內內,在選中的體溫?10℃下做好。
5.4外觀處工院藝必須時可對零配件外觀場面實施噴丸進階、孔壓擠進階或螺孔滾壓進階繁瑣流程,使零配件在交變載荷系數具體條件下事情的使用年限流水節拍增長率。
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車削代加工制作與銑削功能合金類可滿足地參與車削代加工制作。
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/℃ | 拉伸抗壓強度抗壓強度σb/MPa | 屈服于抗彎強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 縮小率/% |
-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
水溫/℃ | 抗拉力度力度σb/MPa | 屈服于強度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 伸縮率/% |
980℃?5℃固溶去應力退火,水冷式 720℃?5℃,8幾小時沉淀自己硬底化,爐冷至620℃?5℃外保溫 到總時長時光高達18天 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/℃ | 抗壓構造構造σb/MPa | 屈服于承載力σP0.2/MPa | 受力率/% | 內縮率/% |
1065℃?5℃,45min,風冷 760℃?5℃,10小的時候積淀通戶,爐冷至650℃?5℃保冷 到總時候時候高于20天 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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