GH4169
一、GH4169概述
GH4169硬質硬質合金類是以體心六方的γ"和面心立米的γ′相積累升級的鎳基工作水溫高硬質硬質合金類,在-253~700℃工作水溫依據內兼備積極的,650℃接下來的屈服于比強度居變行工作水溫高硬質硬質合金類的*,并兼備積極的、抗輻射源、、耐銹蝕耐熱性參數指標,相應積極的加工生產耐熱性參數指標、點焊耐熱性參數指標和組建固定性分析,就能夠制做各式各樣樣式形態復雜性的零配件,在宇航、核能源、原油制造業中,在以上工作水溫依據內取得了為大范圍的用。
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建材鋼材牌號GH4169(GH169)
1.2GH4169接近品牌Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169涂料的技術工藝規范標準
GJB2612-1996《激光焊接用低溫鎂合金冷金屬拉絲材規范化》
HB6702-1993《WZ8一系列用GH4169錳鋼棒材》
GJB3165 《航空公司承力件用高的溫度合金類軋鋼和鍛制棒材標準》
GJB1952 《航空公司用低溫金屬冷軋鋼板金屬薄板規定》
GJB1953《 航天打著機轉件用溫度合金類熱扎棒材規范化》
GJB2612 《補焊用炎熱合金材料冷磨砂材規范化》
GJB3317《 飛防用溫度過高硬質合金熱軋鋼裝修板材技術規范》
GJB2297 《航班用低溫鋁合金冷拔(軋)無接縫管規范標準》
GJB3020 《飛機用低溫耐熱合金環坯標準化》
GJB3167 《冷鐓用高溫天氣金屬冷磨砂材規范性》
GJB3318 《國際航空用常溫和金冷扎帶材標準化》
GJB2611《 國際航空用較高溫度耐熱合金冷拉棒材規則》
YB/T5247 《點焊用溫度合金屬冷拉絲工藝》
YB/T5249 《冷鐓用高的溫度碳素鋼冷拉絲工藝》
YB/T5245 《一般的承力件用氣溫耐熱合金軋鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 轉元件用高溫鋁合金冷軋棒材》
GB/T14994 《高溫天氣錳鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《較高溫度不銹鋼冷軋板》
GB/T14996 《中高溫硬質合金冷扎薄鋼板》
GB/T14997 《溫度高錳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《常溫合金類坯件毛壞》
GB/T14992 《高的溫度鋁合金和金屬制間單質高的溫度產品的細分和品牌》
HB5199《 航天用高溫天氣碳素鋼帶鋼卷板》
HB5198 《航空運輸樹葉用壓扁常溫和金棒材》
HB5189 《飛機維修嫩葉用彎曲變形中高溫碳素鋼棒材》
HB6072 《WZ8系列產品用GH4169鎂合金棒材》
1.4GH4169電學物質成份該耐熱合金的電學物質成份主要包括3類:規則成份、優越成份、高純成份,見表1-1。優越成份的在規則成份的理論知識上降碳增鈮,最后縮減氫氟酸處理鈮的使用量,縮減屈服強度源和上升升星相的使用量,不斷提升能力和原料屈服強度。互相縮減不利沉淀物主氣體量。高純成份是在優越規則理論知識上縮減和不利沉淀物的量,不斷提升原料飽和度和。
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] %
品目 | 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 | |||||
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 | |||||
類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
并不嚴重于 | |||||||||||||
基準 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
質量上乘 | 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 |
往往并不超出 | |||||||||
標準的 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
好 | 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熱治理 會議方式的重要性耐熱硬質合金有著與眾不相同的熱治理 會議方式的重要性,以管控金屬材質晶粒度、管控δ相形貌、遍布和用戶,然后兌換與眾不相同級別的力學性性能參數。耐熱硬質合金熱治理 會議方式的重要性分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款式樣式和出售睡眠的工作狀態能夠 出售模鍛件(盤、整個鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各種圖形和外形尺寸的擰緊件、黏性電氣元件等、訂貨睡眠的工作狀態由供給兩人之間談判。絲材以談判的訂貨睡眠的工作狀態成盤狀訂貨。
1.7GH4169冶煉和鑄工工序技術合金類的冶煉工序技術可分為3類:蒸空環境感器加電渣重熔;蒸空環境感器加蒸空環境脈沖放電重熔;蒸空環境感器加電渣重熔加蒸空環境脈沖放電重熔。可給出所需要要的零部件的食用想要,選所需要的冶煉工序技術,考慮應該用想要。
1.8GH4169利用簡況與特殊化追求加工航天科技和航天科技起思想中的不同禁止件和勻速轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪、防松螺栓件、優質的配置元器件、燃汽軟管、密封墊元器件等和焊接加工設備構造件;加工核能源產業利用的不同優質的配置元器件和格架;加工原油使用量和藍翔塑業久久久综合久久久-99精品久久久久久蜜桃-蜜桃av噜噜-精品综合久久久久久888蜜桃所生產的各個領域利用的元件圖及元件圖。
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受熱溫度表范圍之內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線變形常數見表2-3;
2.2GH4169強度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電機械性能
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磁體能鎳鋼無磁體。
2.5GH4169生物學的性能
2.5.1GH4169能力在空氣的媒質中實驗設計100h后的硫化帶寬見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
陽極氧化時延/(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]
規格為 d/mm | 抽樣走向 | θ/℃ | 拉伸彈簧耐熱性不小于等于 | HBS | 牢固穩定性 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 縱向設計 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 縱向 | 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相變體溫γ"相是該金屬的其主要加強相,其高不穩定性體溫是650℃,開始固熔體溫為840~870℃,*固熔體溫是950℃,γ′相也是該金屬的加強相,但量至少γ"相,其分溶解體溫是600℃,*熔解體溫是840℃;δ相的開始分溶解體溫是700℃,分溶解峰體溫是940℃,980℃開始熔解,*熔解體溫是1020℃。
4.2時長-溫差-組織安排演變折線見圖4-1。
4.3錳鋼進行型式
4.3.1錳鋼標準規范熱凈化處理壯態的組建由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組建。γ"(Ni3Nb)相是其主要是增強相,為體心四面八方有序性框架的亞增強相,呈圓板狀在基體中彌散共格分析晶,在時間或應該用過后,有向δ相轉為的新趨勢,使硬度減低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的需求量次于γ"相,呈球狀彌散分析晶,對錳鋼起是一局部增強做用。δ相其主要是在晶界分析晶,其形貌與精鑄加工過后的終鍛溫度密切相關,終鍛溫度在900℃,產生針狀,在晶界和晶內分析晶;終鍛溫度達930℃,δ相呈顆粒物狀,透亮數據分布范圍;終鍛溫度達950℃,δ相呈短棒狀,數據分布范圍于晶界為之主要;終鍛溫度達980℃,在晶界分析晶一些針狀δ相,鍛件顯現牢固凹槽脆弱性。終鍛溫度到達1020℃或更好,鍛件中無δ相分析晶,晶體大小進而粗化,鍛件有牢固凹槽脆弱性。精鑄加工時候中,δ相在晶界分析晶,能加到釘扎做用,妨礙晶體大小粗化。
4.3.2L相是出現變形GH4169碳素鋼中不不可以會存在的的相,該相富鈮,會存在的于鑄錠枝晶間,減小鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶氣溫和飽滿化日子的感情見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1碳素鋼在高的溫度固熔(外保溫2h)時的晶粒度長大后局限性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原使晶粒度度9~9.5級)經各不相同高溫供暖即為各不相同扭曲量熔煉扭曲后,再經歷條件熱整理(固溶高溫965℃,1h),其晶粒度度度的轉變見表4-1。
4.3.3.3鍛件水平指定指定,尋常鍛件月均晶體度為四級,不能偶有2級,高強度鍛件月均晶體度為8級,不能偶有2級;直接的時效性鍛件月均晶體度不得超過10級或更細。
4.3.4直觀實效的鍛件在600~700℃實效500h后,析晶相的數量的發生改變見表4-2。
表4-1[19]
鍛造加工燒水濕度/℃ | 下述斷裂狀態的晶體度/級 | 鑄造電加熱環境溫度/℃ | 這易變型水平的晶體度/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]
時限規范性 | 析晶相數據/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
間接追訴時效心態 | 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制作效果
5.1.1因GH4169合金材料鋼中鈮水平高,合金材料鋼中的鈮偏析的程度與石油化工技藝會會直接相關的。電渣重熔和重力作用焊弧熔練的熔練時速和電棒的服務的品質方式會會直接不良影響的品質的優劣勢。熔速快,易演變成富鈮的黑斑;熔速慢,會演變成貧鈮的白癜風;電棒面上服務的品質差和電棒組織結構有裂口,均易以至于白癜風的演變成,故,增長了電棒服務的品質和把控好熔速及增長了鋼錠的疑固數率是冶煉技藝的要點重要環節。為防范鋼錠中的原子偏析過多,直到今天運用的鋼錠半徑面積不低于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經不規則化整理的錳鋼都具有保持良好的熱手工加工耐磨性,鋼錠的開坯進行加熱室內溫差沒法突破1120℃。鍛件的鍛打加工應可只能根據鍛件適用概況和用追求,結合實際產出廠的產出因素而定。開坯和產出鍛件是,上面熱處理室內溫差和終鍛室內溫差必須要可只能根據所需要的零部件所追求的機構程序和耐磨性來選擇,平常前提下,鍛打的終鍛室內溫差管控在930~950℃中間為宜。各鍛件的鍛打室內溫差和彎曲變形的情況見表5-1。
表5-1[17]
熔煉類型 | 次鍛造加工 | 第十再次段造 | 第三步次淬火 | |||
調溫高溫/℃ | 和變形量/% | 微波加熱溫暖/℃ | 出現變形量/% | 微波加熱溫度因素/℃ | 變行量/% | |
通常 堆物攻 立即時效性 | 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與板冷成型法相關的的耐熱性見表5-2。
5.1.4鍛件的壓扁度、終鍛室溫和晶粒大小外形尺寸內的聯系見圖5-1。
5.1.5錳鋼動態圖再析出見圖5-2。
5.1.6汽車發行為葉子模鍛件由頂鍛和終鍛二道流程模鍛而成,各種的煅造微波加熱溫度對葉子的導致見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉子阻止特點為。
5.1.7碳素鋼在溫度高下的形變抗力身材曲線見圖5-3。
5.2激光手工手工焊接使用效果耐熱合金擁有感到滿意的激光手工手工焊接使用效果,可以選擇氬弧焊、智能電子束焊、縫焊、氣焊等的辦法開始激光手工手工焊接。
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
熔鑄工藝設計 | 板厚/mm | 形態 | 杯突深度./mm | 對此屈曲兩次 | 限深沖指數 |
渦流感性加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
熔煉調溫攝氏度/℃ | 20℃延展的性能 | 650℃彎曲機械性能 | 650℃,690MPa持久性的性能 | ||||||||
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 |
5.3零配件熱補救加工空航零配件的熱補救一般來說按1.5條指定的Ⅱ、Ⅲ兩種方式監督機制,即準則單位熱補救監督機制和直接性限期熱補救監督機制做。再加上技巧前提的能力下,也可用到監督機制熱補救。按準則單位監督機制熱補救時,固溶補救可在950~980℃范圍內內,在選中的攝氏度?10℃下做。
5.4面上治理 加工必要先決條件時可對產品面上格局進行噴丸精煉、孔輕壓精煉或螺孔滾壓精煉步驟,使產品在交變載重先決條件下上班的期限加凈漲幅。
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車削制作與銑削耐磨性耐熱合金可滿意率地實行車削制作。
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/℃ | 拉伸力度力度σb/MPa | 屈服值標準σP0.2/MPa | 張拉率/% | 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
溫度因素/℃ | 拉伸效果效果σb/MPa | 示弱效果σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 內縮率/% |
980℃?5℃固溶熱處理,水冷散熱器 720℃?5℃,8小時沉淀物硬度,爐冷至620℃?5℃隔熱 到總時效性準確時間達成18時間 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/℃ | 抗拉撓度撓度σb/MPa | 塑性變形屈服強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 內縮率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10分鐘凝固硬底化,爐冷至650℃?5℃隔熱保溫 到總限期準確時間達成20半小時 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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