GH4169
一、GH4169概述
GH4169金屬是以體心六方的γ"和面心立米的γ′相積淀升星的鎳基中溫度因素過高金屬,在-253~700℃環境溫度因素超超范圍內含有充分的的,650℃這的屈服抗彎強度抗彎強度居形變中溫度因素過高金屬的*,并含有充分的的、抗放射性物質、、耐灼傷使用性,及其充分的的加工廠使用性、電焊使用性和阻止不平穩性處理性,可以造成不同圖型多樣化的零零件,在宇航、核能源、石油工業工業中,在所述環境溫度因素超超范圍內收獲了為多方面的用。
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相關材料鋼材型號GH4169(GH169)
1.2GH4169相仿鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169建材的技術性規則
GJB2612-1996《電弧焊接用溫度過高鋁合金冷拉絲工藝材規定》
HB6702-1993《WZ8一系列用GH4169鋁合金棒材》
GJB3165 《航班承力件用氣溫合金屬軋鋼和鍛制棒材管理規范》
GJB1952 《飛防用低溫金屬熱軋卷板規范化》
GJB1953《 南航啟思想運轉件用溫度過高硬質合金熱軋鋼板棒材正確》
GJB2612 《焊接方法用氣溫硬質合金冷不銹鋼拉絲材制約》
GJB3317《 中國航空用高的溫度碳素鋼熱軋鋼家具板標準化》
GJB2297 《飛機維修用溫度過高硬質合金冷拔(軋)無縫拼接管標準規范》
GJB3020 《中國航空用常溫合金材料環坯規程》
GJB3167 《冷鐓用低溫各種合金冷拔絲材規范了》
GJB3318 《民航用高溫環境不銹鋼帶鋼帶材要求》
GJB2611《 航材用中高溫鎂合金冷拉棒材規范起來》
YB/T5247 《焊用室溫鋁合金冷拉絲工藝》
YB/T5249 《冷鐓用常溫合金類冷金屬拉絲》
YB/T5245 《正規承力件用高熱合金類熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 推動零部件用高溫作業合金屬熱扎棒材》
GB/T14994 《室溫各種合金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫環境錳鋼軋鋼板》
GB/T14996 《中高溫錳鋼熱軋薄鋼板》
GB/T14997 《常溫金屬鍛制圓餅》
GB/T14998 《常溫和金坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度金屬質和金屬質間有機化合物溫度原料的定義和鋼材型號》
HB5199《 航班用高溫高壓合金類冷軋鋼板金屬薄板》
HB5198 《飛機葉子用變形幾率氣溫合金材料棒材》
HB5189 《航天葉面用彎曲變形高溫作業合金類棒材》
HB6072 《WZ8型號用GH4169耐熱合金棒材》
1.4GH4169生物學完分該不銹鋼的生物學完分涵蓋3類:基準含鐵、良好含鐵、高純含鐵,見表1-1。良好含鐵的在基準含鐵的根基上降碳增鈮,于是抑制無定形碳鈮的人數,抑制疲勞過度源和延長強化相的人數,提供了效能和涂料強度。而且抑制輻射危害溶物和氣流體含鐵。高純含鐵是在良好基準根基上影響和輻射危害溶物的含鐵,提供了涂料色度和。
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] %
種類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準化 | ≤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 | |||||
種類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
往往并不不低于 | |||||||||||||
要求 | 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%
種類 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不太超過 | |||||||||
標準規定 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
高品質 | 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熱工作體系各種合金類都具有各不相同的熱工作體系,以把控好金屬材質晶粒度、把控好δ相形貌、遍布和總數量,故而榮獲各不相同階段的熱學性能方面。各種合金類熱工作體系分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產品規格長寬高和銷售形態能銷售模鍛件(盤、整個鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各個形式和長寬高的防松螺絲件、回彈性構件等、訂貨形態由需求量雙方彼此談判。絲材以談判的訂貨形態成盤狀訂貨。
1.7GH4169融煉和鑄造技藝合金屬的冶煉技藝劃分為3類:高壓氣檢測加電渣重熔;高壓氣檢測加高壓氣脈沖重熔;高壓氣檢測加電渣重熔加高壓氣脈沖重熔。可按照其元器件的使用的規定規范,抉擇規范的冶煉技藝,考慮廣泛應用規定規范。
1.8GH4169用途簡介與特定特殊要求生產加工中國航空和航空航天發起機中的各個不動的件和推動件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、擰緊件、Q彈具體構件、燃汽管內、抽真空具體構件等和電弧焊接的結具體構件;生產加工原子能生產業用途的各個Q彈具體構件和格架;生產加工石油化工類和化工類領域行業用途的器件及器件。
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性熱能
2.1.1GH4169融化高溫範圍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線變形比率見表2-3;
2.2GH4169導熱系數ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電能力
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永磁鐵能鋁合金無永磁鐵。
2.5GH4169化學上的的性能
2.5.1GH4169特點在室內空氣媒質中可靠性試驗100h后的氧化的時延見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
腐蝕強度/(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 | 取樣方法方向盤 | θ/℃ | 熱塑功效不乘以 | HBS | 持久性效能 | |||||
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 | 垂直 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 橫面 | 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相變溫暖γ"相是該硬質耐熱合金的重點升級相,其高可靠溫暖是650℃,始于固熔溫暖為840~870℃,*固熔溫暖是950℃,γ′相也是該硬質耐熱合金的升級相,但總數不超γ"相,其析晶溫暖是600℃,*熔解溫暖是840℃;δ相的始于析晶溫暖是700℃,析晶峰溫暖是940℃,980℃始于熔解,*熔解溫暖是1020℃。
4.2時間段-溫度因素-企業轉換擬合曲線見圖4-1。
4.3不銹鋼組織型式型式
4.3.1各種鎳鋼規范熱治理模式的組織化由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是常見武器精鑄相,為體心八方依規組成局部的亞固定相,呈園盤狀在基體中彌散共格析晶,在時限或應運期間內內,有向δ相提升的趨勢英文,使屈服強度急劇下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的使用量次于γ"相,呈球狀彌散析晶,對各種鎳鋼起一部電影分武器精鑄功能。δ相常見在晶界析晶,其形貌與精鑄期間內內的終鍛平均溫度有關系,終鍛平均溫度在900℃,生成針狀,在晶界和晶內析晶;終鍛平均溫度達930℃,δ相呈科粒狀,光滑布局;終鍛平均溫度達950℃,δ相呈短棒狀,布局于晶界為中心;終鍛平均溫度達980℃,在晶界析晶小量針狀δ相,鍛件存在更久缺陷脆弱脆弱性。終鍛平均溫度提高1020℃或高,鍛件中無δ相析晶,晶體也隨之粗化,鍛件有更久缺陷脆弱脆弱性。精鑄的過程 中,δ相在晶界析晶,能開到釘扎功能,拘束晶體粗化。
4.3.2L相是出現變形GH4169合金類中不不能的發生的相,該相富鈮,的發生于鑄錠枝晶間,降低鑄錠初溶點,鑄錠中L相固溶溫度和均衡化時候的相關見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1鎂合金在高溫固熔(隔熱保溫2h)時的晶粒大小長大以后取向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原金屬材質金屬材質晶粒9~9.5級)經有所差異溫暖高溫僅以有所差異開裂量煅造開裂后,再由標準熱操作(固溶溫暖965℃,1h),其金屬材質金屬材質晶粒度的發生變化見表4-1。
4.3.3.3鍛件技藝基準規程,常見鍛件峰值晶體度為四級,準許少數情況2級,鍛造鍛件峰值晶體度為8級,準許少數情況2級;一直追訴時效鍛件峰值晶體度應在10級或更細。
4.3.4直接性追訴時效性的鍛件在600~700℃追訴時效性500h后,揮發相總量的發生變化見表4-2。
表4-1[19]
精鑄煮沸溫度表/℃ | 以上形變方面的晶粒大小度/級 | 鍛鑄升溫工作溫度/℃ | 下面的開裂層面的晶粒度度/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]
追訴時效國家標準 | 析晶相總量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
直觀法定期限睡眠狀態 | 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成型。耐腐蝕性
5.1.1因GH4169不銹鋼中鈮含水量高,不銹鋼中的鈮偏析情況與有色金屬冶煉流程同時涉及。電渣重熔和正空弧光熔練的熔練高速度和電棒的質量狀態下同時產生原料的利弊。熔速快,易行成富鈮的黑斑;熔速慢,會行成貧鈮的白癜風;電棒漆層質量差和電棒內部人員有裂縫,均易產生白癜風的行成,因此 ,提高自己自己電棒質量和保持熔速及提高自己自己鋼錠的干固帶寬是冶煉流程的的關鍵環境因素。為預防鋼錠中的原素偏析太重,到目前為止通過的鋼錠網套直徑并不超過等于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經均化凈化處理的鎳鋼都具有優良的熱生育制造的性能方面,鋼錠的開坯升溫平均溫不得當高達1120℃。鍛件的煅造工藝設計應相結合鍛件利用運行和應該用具體條件,相結合生育廠的生育具體條件而定。開坯和生育鍛件是,其中退火工藝平均溫和終鍛平均溫有必要相結合產品所具體條件的團體程序和的性能方面來確定好,一般來說癥狀下,煅造的終鍛平均溫操作在930~950℃中為宜。四種鍛件的煅造平均溫和出現變形層次見表5-1。
表5-1[17]
鍛鑄專業類別 | 次鍛鑄 | 第二個次鑄造 | 第一次煅造 | |||
燒水工作溫度/℃ | 變化量/% | 蒸汽加熱濕度/℃ | 彎曲變形量/% | 煮沸溫差/℃ | 形變量/% | |
尋常 堆物攻 簡單時間 | 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與裝修板材冷擠壓鑄造相關的英文的使用性能見表5-2。
5.1.4鍛件的出現變形水平、終鍛平均溫度和晶體規格相互的的關系見圖5-1。
5.1.5合金鋼動態圖片再晶體見圖5-2。
5.1.6打火機葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道多種工序模鍛而成,差異的打造受熱溫暖對葉尖的損害見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖安排性能指標為。
5.1.7和金在中高溫下的壓扁抗力申請這類卡種曲線提額見圖5-3。
5.2不銹鋼對焊耐腐蝕性金屬具有著完美的不銹鋼對焊耐腐蝕性,都可以氬弧焊、光電子束焊、縫焊、激光點焊等方式 實行不銹鋼對焊。
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
融煉生產工藝 | 板厚/mm | 的狀態 | 杯突深度./mm | 多次彎折變形頻次 | 限深沖指數 |
進口真空感受到加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鑄造加溫氣溫/℃ | 20℃拉伸運動能力 | 650℃拉伸彈簧特性 | 650℃,690MPa持續效果 | ||||||||
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元器件熱加工加工工學藝航空公司元器件的熱加工加工大多數按1.5條相關規定的Ⅱ、Ⅲ這兩種系統,即規范規范熱加工加工系統和間接期限熱加工加工系統展開。再要工藝規范的的條件下,也可使用系統熱加工加工。按規范規范系統熱加工加工時,固溶加工加工可在950~980℃依據內,在全選的環境溫度?10℃下展開。
5.4單單從接觸面治療加工制作工藝 一定要時可對產品及運轉情況單單從接觸面的局面對其進行噴丸進階、孔摩擦進階或螺紋標準滾壓進階程序,使產品及運轉情況在交變荷重能力下運作的蓄電量流水節拍成長。
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切割制造與削磨能力碳素鋼可滿足地去切割制造。
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/℃ | 抗壓抗壓強度抗壓強度σb/MPa | 屈從抗拉強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 做收縮率/% |
-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
溫暖/℃ | 抗拉程度程度σb/MPa | 屈服于剛度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 做收縮率/% |
980℃?5℃固溶熱處理回火,水冷散熱 720℃?5℃,8鐘頭悠長歲月中硬底化,爐冷至620℃?5℃隔溫 到總時限日期符合18每小時 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 |
室溫/℃ | 抗拉力度力度σb/MPa | 屈從力度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 縮水率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10小時內沉淀物中通戶,爐冷至650℃?5℃保溫隔熱 到總期限期限超過20h 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數據由昆明隆繼鋁合金群全程提供,你可搜索更多了解沈陽隆繼廢金屬集團電話。