GH4169
一、GH4169概述
GH4169碳素鋼是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相放置升星的鎳基常溫碳素鋼,在-253~700℃溫濕度面積內內擁有不錯的,650℃這的屈服抗拉強度抗拉強度居發生常溫碳素鋼的*,并擁有不錯的、抗擴散、、耐氧化的效果,或者不錯的精加工的效果、焊接生產的效果和組識安全性,要能制造出各類形狀圖片大全多樣化的零結構件,在宇航、原子能、原油制造業中,在據此溫濕度面積內內獲得了了為很廣的適用。
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板材型號GH4169(GH169)
1.2GH4169相似鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169建筑材料的高技術原則
GJB2612-1996《氬弧焊用低溫錳鋼冷磨砂材規范了》
HB6702-1993《WZ8系用GH4169鎳鋼棒材》
GJB3165 《飛防承力件用低溫合金鋼熱軋鋼和鍛制棒材管理規范》
GJB1952 《南航用高溫作業和金冷軋鋼卷板規范性》
GJB1953《 空航打火機運動件用高溫各種合金帶鋼棒材規范起來》
GJB2612 《焊用高溫高壓合金材料冷不銹鋼拉絲材國家標準》
GJB3317《 空航用持續高溫鎳鋼帶鋼家具板材實驗室管理標準》
GJB2297 《民航用溫度過高鋁合金冷拔(軋)無縫隙管要求》
GJB3020 《國際航空用持續高溫鎳鋼環坯標準規范》
GJB3167 《冷鐓用高溫天氣鎳鋼冷拔絲材標準化》
GJB3318 《國際航空用較高溫度碳素鋼冷軋鋼板帶材規程》
GJB2611《 航班用溫度錳鋼冷拉棒材規定》
YB/T5247 《不銹鋼焊接用高熱鋁合金冷金屬拉絲》
YB/T5249 《冷鐓用溫度過高合金屬冷磨砂》
YB/T5245 《平凡承力件用耐高溫鋁合金冷軋和鍛制棒材》
GB/T14993《 運動零件用持續高溫和金熱扎棒材》
GB/T14994 《較高溫度錳鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《室溫碳素鋼熱軋鋼板板》
GB/T14996 《高溫高壓不銹鋼冷軋鋼卷板》
GB/T14997 《高溫環境鎂合金鍛制圓餅》
GB/T14998 《高溫作業合金鋼坯件毛壞》
GB/T14992 《中常溫不銹鋼和金屬制間類化合物中常溫涂料的的分類和品種》
HB5199《 飛機用低溫各種合金冷扎簿板》
HB5198 《南航樹葉用易變型高溫環境鋁合金棒材》
HB5189 《航空航天葉子用和變形室溫合金類棒材》
HB6072 《WZ8產品用GH4169合金類棒材》
1.4GH4169電學精分該合金裝修物料的電學精分包含3類:標準規定濃度、上等濃度、高純濃度,見表1-1。上等濃度的在標準規定濃度的條件上降碳增鈮,然后抑制氫氟酸處理鈮的個數,抑制疲勞度源和不斷增加提升相的個數,改善特性和裝修物料抗拉強度。同一時間抑制輻射危害雜物隨和體濃度。高純濃度是在上等標準規定條件上降底和輻射危害雜物的濃度,改善裝修物料色度和。
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 | |||||
規則 | ≤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 | |||||
上等 | 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 | |||||
類型 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
很高于 | |||||||||||||
標準化 | 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%
行業類別 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不太不小于 | |||||||||
標準單位 | --- | --- | 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熱處里管理辦法硬質合金類體現了不一樣的熱處里管理辦法,以操作金屬材質晶粒度、操作δ相形貌、分散和數量,為了領取不一樣類別的力學性能。硬質合金類熱處里管理辦法分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、空冷或水冷式 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蔬菜品種規模和制造環境需要制造模鍛件(盤、大體鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各種不同圖形和尺寸大小的擰緊件、的彈性組件等、收貨期環境由供給與需求彼此之間談判。絲材以談判的收貨期環境成盤狀收貨期。
1.7GH4169冶煉和煅造制作工序設備合金鋼的冶煉制作工序設備可以分為3類:重力作用磁感性燈加電渣重熔;重力作用磁感性燈加重力作用電孤放電重熔;重力作用磁感性燈加電渣重熔加重力作用電孤放電重熔。可不同必備要的零部件的首選耍求,首選必備的冶煉制作工序設備,需求app耍求。
1.8GH4169使用簡介與非常規讓營造出技術航空運輸和航天部汽車發心理中的一些勻速運動件和高速旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、防松件、塑性部件、管道煤氣軟管、密封圈部件等和對接焊結構的件;營造出技術核技術實業使用的一些塑性部件和格架;營造出技術石油氣和化工廠領域使用的零配件及零配件。
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受熱溫暖比率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線增長因子見表2-3;
2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電使用性能
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剩磁能鋁合金無剩磁。
2.5GH4169化學工業使用性能
2.5.1GH4169性能參數在的空氣導電介質中實驗100h后的氧化物速率單位見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
腐蝕傳輸速度/(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]
金橋銅業跨接線的截面積大小 d/mm | 送樣路徑 | θ/℃ | 伸展效果不少于 | HBS | 更久穩定性 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫項 | 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相變濕度γ"相是該各種合金鋼的主要增幅裝備相,其高相對穩定濕度是650℃,展開固熔濕度為840~870℃,*固熔濕度是950℃,γ′相也是該各種合金鋼的增幅裝備相,但數超過γ"相,其溶解濕度是600℃,*熔解濕度是840℃;δ相的展開溶解濕度是700℃,溶解峰濕度是940℃,980℃展開熔解,*熔解濕度是1020℃。
4.2時-工作溫度-組識改變線條見圖4-1。
4.3合金材料設備構造設備構造
4.3.1鋁錳鋼標準單位熱治理睡眠狀態的集體由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組合成。γ"(Ni3Nb)相是包括精煉相,為體心四面八方有條不紊型式的亞穩固相,呈圓板狀在基體中彌散共格析晶,在時限或利用的時候中,有向δ相轉為的趨勢分析,使程度減低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總量次于γ"相,呈球狀彌散析晶,對鋁錳鋼起一部電影分精煉用途。δ相包括在晶界析晶,其形貌與打造的時候中的終鍛溫有關的,終鍛溫在900℃,構成針狀,在晶界和晶內析晶;終鍛溫達930℃,δ相呈顆料狀,更加均勻地域分布圖;終鍛溫達950℃,δ相呈短棒狀,地域分布圖于晶界側重于;終鍛溫達980℃,在晶界析晶小量針狀δ相,鍛件誕生經久缺陷明理智。終鍛溫起到1020℃或更大,鍛件中無δ相析晶,晶體隨后粗化,鍛件有經久缺陷明理智。打造的時候中,δ相在晶界析晶,能得到釘扎用途,阻攔晶體粗化。
4.3.2L相是變彎GH4169碳素鋼中不不能的會存在的相,該相富鈮,的會存在于鑄錠枝晶間,影響鑄錠初融點,鑄錠中L相固溶溫度和均衡化時間段的的聯系見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1耐熱合金在高溫高壓固熔(隔熱2h)時的晶粒度長完偏向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原使金屬材質晶粒度9~9.5級)經其他溫進行加熱同時以其他變彎量鍛壓變彎后,再由標準規定熱除理(固溶溫965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的發生變化見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術設備規格標準,普普通通鍛件月均晶體度為6級,能夠少數2級,高韌性鍛件月均晶體度為8級,能夠少數2級;馬上實效鍛件月均晶體度通常為10級或更細。
4.3.4間接有效期性的鍛件在600~700℃有效期性500h后,溶解相數量的波動見表4-2。
表4-1[19]
鍛造加工熱處理溫度/℃ | 下例變行系數的晶粒度度/級 | 打造供暖溫度/℃ | 以下的變型層度的金屬材質晶粒度/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]
有效期規則 | 揮發相量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
會時長睡眠狀態 | 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機頭特點
5.1.1因GH4169鎂合金屬中鈮含量高,鎂合金屬中的鈮偏析原因與化工的加工制作工藝 單獨有關的。電渣重熔和抽真空電孤熔鑄的熔鑄網絡速度和電棒的的質管理睡眠狀態單獨會影響金屬材質的優點。熔速快,易誘發富鈮的黑斑;熔速慢,會誘發貧鈮的斑點病;電棒外層的質管理差和電棒內壁有劃痕,均易誘發斑點病的誘發,那么,提生電棒的質管理和掌控熔速及提生鋼錠的疑固速率單位是冶煉的加工制作工藝 的關鍵原因原因。為逃避鋼錠中的設計偏析厚重,數千年用于的鋼錠直經越來越于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經豎直化工作的和金兼有較好的熱加工加工工藝特點,鋼錠的開坯采暖器溫不準超越1120℃。鍛件的鍛鑄加工工藝應依照鍛件在使用的的情況和應該用規定,構建出產廠的出產標準而定。開坯和出產鍛件是,中部熱處理回火溫和終鍛溫需依照配件上的所規定的組識狀況和特點來明確,似的的情況下,鍛鑄的終鍛溫設定在930~950℃內為宜。四種鍛件的鍛鑄溫和和變形度見表5-1。
表5-1[17]
鍛壓類目 | 次熔煉 | 第2次鍛壓 | 三、次鍛鑄 | |||
加熱水溫/℃ | 變型量/% | 微波加熱室內溫度/℃ | 開裂量/% | 蒸汽加熱溫差/℃ | 傾斜量/% | |
平民 強 一直實效 | 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與裝飾板材冷注射成型有關系的性能指標見表5-2。
5.1.4鍛件的彎曲度、終鍛熱度和晶體圖片尺寸之前的相關見圖5-1。
5.1.5合金鋼技術性再結晶體見圖5-2。
5.1.6起主觀因素葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道流程模鍛而成,各不相同的鍛鑄微波加熱溫對葉尖的干擾見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖組建效能為。
5.1.7和金在溫度高下的發生抗力等值線見圖5-3。
5.2悍接效能合金材料包括十分滿意的悍接效能,快速可用氬弧焊、智能電子束焊、縫焊、氣焊等方案參與悍接。
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
熔練加工制作工藝 | 板厚/mm | 階段 | 杯突淬硬層/mm | 頻繁內彎頻率 | 限深沖彈性系數 |
真空系統感應式加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛鑄調溫平均溫度/℃ | 20℃拉申穩定性 | 650℃彎曲功能 | 650℃,690MPa男人持久性能參數 | ||||||||
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配件上的熱工作工藝技術工藝飛防配件上的的熱工作大多數按1.5條要求的Ⅱ、Ⅲ倆種工作規范,即要求熱工作工作規范和同時有效期熱工作工作規范采取。第三技術工藝通過的環境下,也可采取工作規范熱工作。按要求工作規范熱工作時,固溶工作可在950~980℃標準內,在確定的濕度?10℃下采取。
5.4外面解決工藝流程相應時可對工件外面事態對其進行噴丸強化、孔擠出強化或外螺紋滾壓強化工藝流程,使工件在交變荷載情況下業務的平均壽命也隨著發展。
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鉆削生產與銑削效果合金鋼可貼心地參與鉆削生產。
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/℃ | 抗拉能力的強度σb/MPa | 屈服值比強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 回縮率/% |
-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
熱度/℃ | 拉伸的強度的強度σb/MPa | 屈服密度密度σP0.2/MPa | 長度率/% | 收宿率/% |
980℃?5℃固溶滲碳,油冷 720℃?5℃,8個小時沉淀物固化,爐冷至620℃?5℃隔熱 到總時長時間間隔超過18小時候 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 |
溫差/℃ | 抗拉程度程度σb/MPa | 屈服于承載力σP0.2/MPa | 張拉率/% | 縮緊率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10一小時沉墊硬底化,爐冷至650℃?5℃隔溫 到總追訴時效精力滿足20小的時候 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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