GH4169
一、GH4169概述
GH4169鋁幾種合金類是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相沉淀物武器鍛造的鎳基高的的溫度表鋁幾種合金類,在-253~700℃的溫度表依據內擁有積極的,650℃低于的屈服于比強度居出現變形高的的溫度表鋁幾種合金類的*,并擁有積極的、抗電磁干擾、、耐結垢穩定的性,已經積極的精加工穩定的性、激光焊接穩定的性和機構穩定的性,能夠制做幾種樣式形態復雜化的精密零部件,在宇航、核能發電、油氣制造業中,在以上所述的溫度表依據內獲取了為大量的應用軟件。
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涂料品牌GH4169(GH169)
1.2GH4169近意鋼種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169建筑材料的技術應用規范標準
GJB2612-1996《激光焊接用常溫各種合金冷拉絲機材規范標準》
HB6702-1993《WZ8系列表用GH4169不銹鋼棒材》
GJB3165 《中國航空承力件用高的溫度金屬熱軋鋼板和鍛制棒材標準》
GJB1952 《航空運輸用溫度高合金鋼帶鋼薄鋼板正確》
GJB1953《 國際航空起心理旋轉件用溫度過高鎳鋼軋鋼棒材規范標準》
GJB2612 《焊接方法用室溫鎂合金冷拔絲材規范化》
GJB3317《 民航用溫度過高各種合金熱扎的板材規程》
GJB2297 《航空公司用高熱鎳鋼冷拔(軋)無縫焊接管規范化》
GJB3020 《飛防用氣溫錳鋼環坯規范標準》
GJB3167 《冷鐓用溫度過高合金類冷拉絲機材規范起來》
GJB3318 《飛機維修用耐高溫硬質合金冷軋鋼帶材規范了》
GJB2611《 民用航空用溫度高和金冷拉棒材原則》
YB/T5247 《焊接加工用高溫高壓錳鋼冷拔絲》
YB/T5249 《冷鐓用高的溫度碳素鋼冷金屬拉絲》
YB/T5245 《尋常承力件用較高溫度錳鋼冷軋和鍛制棒材》
GB/T14993《 運轉零件用高溫不銹鋼冷軋棒材》
GB/T14994 《氣溫錳鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫環境金屬熱軋鋼板板》
GB/T14996 《室溫硬質合金帶鋼金屬薄板》
GB/T14997 《高熱和金鍛制圓餅》
GB/T14998 《常溫鋁合金坯件毛壞》
GB/T14992 《較高的溫度度鎳鋼和輕金屬間無機化合物較高的溫度度建材的總類和鋼材牌號》
HB5199《 南航用溫度過高鎂合金帶鋼薄鋼板》
HB5198 《航班葉面用發生形變常溫合金屬棒材》
HB5189 《航空運輸葉尖用變彎室溫合金鋼棒材》
HB6072 《WZ8國產用GH4169合金屬棒材》
1.4GH4169檢查是否物質營養的分量該合金鋼的檢查是否物質營養的分量分成3類:規則營養的分量、優異營養的分量、高純營養的分量,見表1-1。優異營養的分量的在規則營養的分量的地基理論上降碳增鈮,進而加快炭化鈮的個數,加快勞累源和延長淬煉相的個數,加快能和相關材料承載力。一起加快危險沉淀物和和氣氣體分量。高純營養的分量是在優異規則地基理論上拉低和危險沉淀物的分量,加快相關材料溶解度和。
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] %
行業類型 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準單位 | ≤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 | |||||
優異 | 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 | |||||
種類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
并不嚴重于 | |||||||||||||
標準規定 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
良好 | 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%
行業類型 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不是很大于等于 | |||||||||
要求 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
優質的 | 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熱清理體系和金鋼都具有不相同的熱清理體系,以控住晶體度、控住δ相形貌、布置和數,進而有不相同階段的運動學性能方面。和金鋼熱清理體系分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類型規模和銷售信息情形是可以銷售信息模鍛件(盤、一體化鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各個形態和尺寸的鎖緊件、應力松弛器件等、供貨情形由供求對方商討。絲材以商討的供貨情形成盤狀供貨。
1.7GH4169熔鑄和制作生產技術技術不銹鋼的冶煉生產技術技術包括3類:渦流光感應加電渣重熔;渦流光感應加渦流弧光重熔;渦流光感應加電渣重熔加渦流弧光重熔。可基于配件上的的食用標準需要,選定 必備的冶煉生產技術技術,滿足需要用標準需要。
1.8GH4169軟件利用概貌與特別規定研制航空和航空打火機中的各樣勻速件和旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、加固件、塑性電氣部件、天燃氣套管、密閉電氣部件等和焊接工藝框架件;研制核能發電重工業軟件利用的各樣塑性電氣部件和格架;研制石化和醫藥化工區域軟件利用的配件上的及配件上的。
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受熱溫比率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線擴張數值見表2-3;
2.2GH4169密度計算公式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永磁鐵能鎂合金無永磁鐵。
2.5GH4169化學上的性能
2.5.1GH4169特性在暖空氣材質中實驗100h后的防氧化速率單位見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
腐蝕時延/(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]
年紀 d/mm | 制樣方向盤 | θ/℃ | 彎曲的性能不高于 | HBS | 牢固性能參數 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫縱 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 橫項 | 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相變的工作溫濕度表γ"相是該金屬屬的主要的精煉相,其高平衡的工作溫濕度表是650℃,逐漸固熔的工作溫濕度表為840~870℃,*固熔的工作溫濕度表是950℃,γ′相也是該金屬屬的精煉相,但比例超過γ"相,其析晶的工作溫濕度表是600℃,*熔解的工作溫濕度表是840℃;δ相的逐漸析晶的工作溫濕度表是700℃,析晶峰的工作溫濕度表是940℃,980℃逐漸熔解,*熔解的工作溫濕度表是1020℃。
4.2時-溫度-機構適應斜率見圖4-1。
4.3合金材料組識的結構
4.3.1金屬準則熱凈化處理感覺的公司由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成的。γ"(Ni3Nb)相是具體是淬煉相,為體心八方安全有序機構的亞平穩相,呈圓輪狀在基體中彌散共格析晶,在時限或操作的時候里,有向δ相演變的大趨勢,使屈服強度的降低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總數次于γ"相,呈球狀彌散析晶,對金屬起一步分淬煉效果。δ相具體是在晶界析晶,其形貌與淬火的時候里的終鍛室溫相關的英文,終鍛室溫在900℃,達成針狀,在晶界和晶內析晶;終鍛室溫達930℃,δ相呈粒狀狀,不均劃分點;終鍛室溫達950℃,δ相呈短棒狀,劃分點于晶界有利于;終鍛室溫達980℃,在晶界析晶一少部分針狀δ相,鍛件現身長時間拐點比較敏情緒化。終鍛室溫完成1020℃或最高,鍛件中無δ相析晶,晶體進而粗化,鍛件有長時間拐點比較敏情緒化。淬火時候中,δ相在晶界析晶,能得到釘扎效果,拘束晶體粗化。
4.3.2L相是彎曲變形GH4169合金鋼中不容許的現實存在的相,該相富鈮,的現實存在于鑄錠枝晶間,較低鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶體溫和勻化時間段的相互關系見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1各種合金在高溫環境固熔(保溫2h)時的金屬材質晶粒長大了盲目性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原使晶體9~9.5級)經有所差異環境溫暖加水并且以有所差異開裂量鑄造開裂后,再經由規則熱補救(固溶環境溫暖965℃,1h),其晶體度的變幻見表4-1。
4.3.3.3鍛件系統準則明文規定,普通級鍛件分別金屬材質晶粒度大小度為6級,能夠極少數2級,強鍛件分別金屬材質晶粒度大小度為8級,能夠極少數2級;就直接有效期鍛件分別金屬材質晶粒度大小度應有10級或更細。
4.3.4真接實效的鍛件在600~700℃實效500h后,進行析出相數據的變化見表4-2。
表4-1[19]
精鑄熱處理加熱環境溫度/℃ | 下述磨損程度較的晶粒大小度/級 | 鍛鑄升溫熱度/℃ | 下面易變型程度較的晶體度/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]
時長規程 | 溶解相用量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
立即時間感覺 | 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成型。性能指標
5.1.1因GH4169鎂合金屬中鈮純度高,鎂合金屬中的鈮偏析系數與冶金工程藝一直關于。電渣重熔和真空泵弧光鍛造的鍛造時速和電棒的安全性能水平壯態一直損害不銹鋼材質的優點。熔速快,易進行了富鈮的黑斑;熔速慢,會進行了貧鈮的斑點;電棒外表安全性能水平差和電棒內部組織有紋裂,均易影響斑點的進行了,因此 ,挺高電棒安全性能水平和保持熔速及挺高鋼錠的凝結波特率是冶煉藝的關健情況。為以防鋼錠中的風格偏析太重,當時用到的鋼錠尺寸并不不小于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經粗糙化辦理的錳鋼擁有健康的熱制作效果,鋼錠的開坯煮沸熱度禁止多于1120℃。鍛件的鑄造加工技術應據鍛件應用壯況和應用規范要求,融合加工廠的加工事情而定。開坯和加工鍛件是,中部熱處理回火熱度和終鍛熱度必須要據零配件所規范要求的組織機構事情和效果來敲定,應該事情下,鑄造的終鍛熱度設定在930~950℃之間為宜。各種各樣鍛件的鑄造熱度和彎曲層度見表5-1。
表5-1[17]
煅造分類 | 次煅造 | 其首次打造 | 第三個次淬火 | |||
燒水溫度因素/℃ | 發生形變量/% | 電加熱氣溫/℃ | 彎曲變形量/% | 加溫溫差/℃ | 斷裂量/% | |
通常 高強 進行有效期 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 允許的 ≥2 ≥2 |
5.1.3與板才冷壓延成型關于 的耐熱性見表5-2。
5.1.4鍛件的扭曲階段、終鍛體溫和金屬材質晶粒尺寸大小中的影響見圖5-1。
5.1.5鎂合金的動態再成果見圖5-2。
5.1.6發起機葉面模鍛件由頂鍛和終鍛二道生產工序模鍛而成,各種不同的鑄造燒水室內溫度對葉面的影向見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉面組織化能為。
5.1.7錳鋼在高溫高壓下的扭曲抗力的曲線見圖5-3。
5.2氣焊工藝耐熱性各種合金存在信賴的氣焊工藝耐熱性,要用氬弧焊、電子束焊、縫焊、氣焊等的方法使用氣焊工藝。
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
鍛煉新工藝 | 板厚/mm | 的情況 | 杯突縱深/mm | 復發變形兩次 | 限深沖指數公式 |
真空度感性加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
淬火預熱攝氏度/℃ | 20℃拉申效能 | 650℃伸展耐熱性 | 650℃,690MPa經久機械性能 | ||||||||
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所需要的零部件熱治理 工藝流程航天所需要的零部件的熱治理 一般來說按1.5條設定的Ⅱ、Ⅲ有兩種方式,即基準熱治理 方式和簡單時間熱治理 方式做好。還有技藝前提的狀況下,也可使用方式熱治理 。按基準方式熱治理 時,固溶治理 可在950~980℃依據內,在全選的室內溫度?10℃下做好。
5.4外觀處理工學藝一定時可對機件外觀新格局來噴丸進階、孔壓擠進階或螺牙滾壓進階工藝,使機件在交變剪力因素下上班的壽命短也隨著增漲。
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切銷制作手工加工與銑削能合金鋼可十分滿意地去切銷制作手工加工。
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/℃ | 抗拉能力硬度σb/MPa | 屈服于屈服強度σP0.2/MPa | 生長率/% | 收縮率/% |
-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
體溫/℃ | 抗壓強度強度σb/MPa | 示弱屈服強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 回縮率/% |
980℃?5℃固溶滲碳,水冷式 720℃?5℃,8小時左右水解硬度,爐冷至620℃?5℃保冷 到總時效性事件完成18分鐘 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/℃ | 抗壓力度力度σb/MPa | 示弱難度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 做收縮率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10幾小時放置硬底化,爐冷至650℃?5℃保暖 到總限期準確時間達到20小時左右 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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