GH4169
一、GH4169概述
GH4169和金是以體心六方的γ"和面心立方米的γ′相結晶進行強化的鎳基低溫和金,在-253~700℃熱度的面積內有充分的,650℃以內的屈服于撓度居變化低溫和金的*,并有充分的、抗光輻射、、耐生銹使用安全特性,以其充分的處理使用安全特性、焊結使用安全特性和集體安全性,才可以手工制造多種形式繁復的零結構件,在宇航、原子能、煤層氣工業化中,在以上熱度的面積內贏得了為廣泛使用的使用。
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的材料品種GH4169(GH169)
1.2GH4169近意鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169的原材料的技巧規范標準
GJB2612-1996《電弧焊接用溫度高合金屬冷磨砂材規范標準》
HB6702-1993《WZ8產品系列用GH4169鎳鋼棒材》
GJB3165 《飛防承力件用高溫鋁合金軋鋼和鍛制棒材正確》
GJB1952 《國際航空用高溫作業鎂合金冷扎薄鋼板規范性》
GJB1953《 航空公司啟動因旋轉件用持續高溫耐熱合金軋鋼棒材實驗室管理標準》
GJB2612 《熔接用高溫環境鎂合金冷拉絲工藝材正規》
GJB3317《 飛機用持續高溫合金材料熱軋鋼生態板材規范標準》
GJB2297 《中國航空用高溫環境錳鋼冷拔(軋)無縫對接管規程》
GJB3020 《飛機用高溫作業和金環坯原則》
GJB3167 《冷鐓用常溫耐熱合金冷磨砂材規定》
GJB3318 《民用航空用炎熱合金屬帶鋼帶材標準規范》
GJB2611《 航空航天用溫度高不銹鋼冷拉棒材規范標準》
YB/T5247 《對焊用中高溫硬質合金冷金屬拉絲》
YB/T5249 《冷鐓用高溫作業硬質合金冷拉絲機》
YB/T5245 《各種類型承力件用氣溫不銹鋼冷軋和鍛制棒材》
GB/T14993《 運轉部分用溫度不銹鋼軋鋼棒材》
GB/T14994 《較高溫度鎳鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《炎熱和金冷軋板》
GB/T14996 《高溫度合金材料冷扎簿板》
GB/T14997 《常溫和金鍛制圓餅》
GB/T14998 《常溫和金坯件毛壞》
GB/T14992 《高溫合金屬和金屬間類化合物高溫原材料的區分和鋼號》
HB5199《 中國航空用室溫合金鋼冷扎板料》
HB5198 《航材茶葉用膨脹高的溫度合金材料棒材》
HB5189 《民航嫩葉用變行溫度高鋁合金棒材》
HB6072 《WZ8系用GH4169碳素鋼棒材》
1.4GH4169無機物理完分該合金類的無機物理完分以分成3類:細則規定規定因素、好因素、高純因素,見表1-1。好因素的在細則規定規定因素的的地基上降碳增鈮,然后減掉炭化鈮的總量,減掉疲勞度源和延長武器鍛造相的總量,不斷升高耐腐蝕性和產品效果。也減掉有影響沉淀物主氣體含水量。高純因素是在好細則規定規定的地基上下降和有影響沉淀物的含水量,不斷升高產品飽和度和。
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] %
類型 | 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 | |||||
高質 | 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 | |||||
品類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
很小于 | |||||||||||||
標準的 | 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%
類型 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不于 | |||||||||
條件 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
質量上乘 | 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熱治理管理辦法鎳鋼還具有與眾與眾不同的熱治理管理辦法,以調整晶粒度度、調整δ相形貌、劃分和量,可以獲得了與眾與眾不同職務級別的運動學能力。鎳鋼熱治理管理辦法分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?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蔬菜品種規格和提供情形可能提供模鍛件(盤、綜合鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、與眾不同形壯和寬度的牢固件、的彈性電氣元件等、提貨情形由供求夫妻之間商議。絲材以商議的提貨情形成盤狀提貨。
1.7GH4169煉制和鍛造新工藝設計設計金屬的冶煉新工藝設計設計劃分成3類:高壓氣系統箱室傳器加電渣重熔;高壓氣系統箱室傳器加高壓氣系統箱室焊弧放電重熔;高壓氣系統箱室傳器加電渣重熔加高壓氣系統箱室焊弧放電重熔。可只能根據零配件的采用標準,選購想要的冶煉新工藝設計設計,需要選用標準。
1.8GH4169運用慨況與特別的讓制作航空運輸和航空航天打火機中的不同靜止不動件和搖動件,如盤、環件、機匣、軸、嫩葉、固定件、剛性電子器件、天燃氣連接管、良好的密封性電子器件等和手工焊接型式件;制作核能發電工業生產運用的不同剛性電子器件和格架;制作石油氣和熱區域運用的機件及機件。
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溫性能
2.1.1GH4169融化高溫范圍之內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線彭脹標準值見表2-3;
2.2GH4169密度單位ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電耐磨性
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磁塊能鋁合金無磁塊。
2.5GH4169催化耐磨性
2.5.1GH4169功效在廢氣物質中測試100h后的鈍化傳輸率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化物效率/(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]
規模 d/mm | 取樣方法方法 | θ/℃ | 拉伸形變耐腐蝕性不需小于 | HBS | 更久能力 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫縱向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 跨頁 | 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相變室溫γ"相是該鎳鋼的具體提升相,其高維持室溫是650℃,準備固熔室溫為840~870℃,*固熔室溫是950℃,γ′相也是該鎳鋼的提升相,但量高于γ"相,其沉淀室溫是600℃,*熔解室溫是840℃;δ相的準備沉淀室溫是700℃,沉淀峰室溫是940℃,980℃準備熔解,*熔解室溫是1020℃。
4.2準確時間-溫度因素-組織開展形成申請這類卡種曲線提額見圖4-1。
4.3合金類組織開展設備構造
4.3.1硬質合金鋼標準規范熱工作環境的進行由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是基本進階相,為體心六方良好成分的亞不穩定性相,呈圓球狀在基體中彌散共格進行揮發,在限期或app前一天,有向δ相塑造的未來趨勢,使力度越來越低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的比例次于γ"相,呈球狀彌散進行揮發,對硬質合金鋼起一本分進階的功效。δ相基本在晶界進行揮發,其形貌與鍛打加工前一天的終鍛氣溫業內,終鍛氣溫在900℃,建立針狀,在晶界和晶內進行揮發;終鍛氣溫達930℃,δ相呈粒子狀,粗糙區域劃分;終鍛氣溫達950℃,δ相呈短棒狀,區域劃分于晶界來源于;終鍛氣溫達980℃,在晶界進行揮發少量出針狀δ相,鍛件出來牢固收窄特別脆弱和理性。終鍛氣溫可達1020℃或高些,鍛件中無δ相進行揮發,晶體會隨著粗化,鍛件有牢固收窄特別脆弱和理性。鍛打加工階段中,δ相在晶界進行揮發,能得到釘扎的功效,阻擋晶體粗化。
4.3.2L相是扭曲GH4169金屬中不能接受會出現的相,該相富鈮,會出現于鑄錠枝晶間,減低鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶熱度和粗糙化的時間的相關見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1鎳鋼在高溫固熔(保熱2h)時的晶粒度長大以后非常傾向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(初始金屬材質晶粒度9~9.5級)經多種氣溫高溫僅以多種變彎量淬火變彎后,再路經標準化熱治理 (固溶氣溫965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的轉變見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術水平細則中規定,硬性鍛件分別的金屬材質金屬材質晶粒度度為四級,可以偶有2級,高強鍛件分別的金屬材質金屬材質晶粒度度為8級,可以偶有2級;隨時時間鍛件分別的金屬材質金屬材質晶粒度度應以10級或更細。
4.3.4隨時有效期的鍛件在600~700℃有效期500h后,分析出相使用量的變遷見表4-2。
表4-1[19]
煅造熱處理加熱的溫度/℃ | 下磨損數量的晶粒度度/級 | 鍛壓供暖溫度表/℃ | 這發生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]
時間實驗室管理標準 | 析晶相總量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
立即有效期模式 | 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而成安全性能
5.1.1因GH4169合金類鋼中鈮水分含量高,合金類鋼中的鈮偏析層面與冶金行業方法單獨一些。電渣重熔和正空電弧焊接煉制的煉制極限速度和電棒的產品狀態下單獨反應材料的優點。熔速快,易確立了富鈮的黑斑;熔速慢,會確立了貧鈮的白癜風;電棒面產品差和電棒內部結構有磨痕,均易引發白癜風的確立了,這些,改善電棒產品和調控熔速及改善鋼錠的凝結速度是冶煉方法的重要的影響。為制止鋼錠中的成分偏析太大,到目前為止按照的鋼錠直徑約不是很高于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經不均化整理的各種合金都具有保持良好的熱粗加工耐熱性,鋼錠的開坯加水水溫不了可超過1120℃。鍛件的淬火施工工藝應利用鍛件實用的原因和app規定,聯系的制造廠的的分娩具體條件而定。開坯和的分娩鍛件是,間熱處理水溫和終鍛水溫須得利用零件加工所規定的結構程序和耐熱性來明確,尋常原因下,淬火的終鍛水溫操控在930~950℃互相為宜。各種鍛件的淬火水溫和扭曲程度較見表5-1。
表5-1[17]
煅造品目 | 次鍛造加工 | 2次段造 | 3.次鍛壓 | |||
調溫室內溫度/℃ | 易變型量/% | 受熱溫濕度/℃ | 變行量/% | 煮沸平均溫度/℃ | 壓扁量/% | |
硬性 鍛造 單獨法定期限 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 禁止 ≥2 ≥2 |
5.1.3與裝修板材冷軋制密切相關的性能參數見表5-2。
5.1.4鍛件的傾斜限度、終鍛環境溫度和晶粒大小寬度中的問題見圖5-1。
5.1.5合金材料新動態再心得見圖5-2。
5.1.6打著機葉輪模鍛件由頂鍛和終鍛二道制作工藝模鍛而成,多種的鍛壓高溫溫度表對葉輪的會影響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪組識耐腐蝕性為。
5.1.7和金在高熱下的磨損抗力斜率見圖5-3。
5.2手工焊結特點參數鎳鋼存在中意的手工焊結特點參數,能作氬弧焊、電子束焊、縫焊、氣焊等策略做手工焊結。
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
冶煉加工制作工藝 | 板厚/mm | 環境 | 杯突厚度/mm | 重復彎度每一次 | 限深沖標準值 |
真空泵紅外感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
煅造熱處理加熱溫差/℃ | 20℃拉伸運動特性 | 650℃收縮耐腐蝕性 | 650℃,690MPa牢固功能 | ||||||||
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機件熱正確處工院藝國際航空機件的熱正確解決基本上按1.5條明文規定的Ⅱ、Ⅲ三種系統,即準則熱正確解決系統和直觀追訴時效熱正確解決系統實行。再要科技根據的狀況下,也可采用了系統熱正確解決。按準則系統熱正確解決時,固溶正確解決可在950~980℃范圍之內內,在選出的溫度因素?10℃下實行。
5.4漆層整理工學院藝不必要時可對組件漆層形勢去噴丸提升、孔彎曲提升或螺牙滾壓提升程序,使組件在交變動載荷具體條件下運作的使用年限流水節拍上漲。
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鉆削精加工處理與軸類性碳素鋼可滿意率地做好鉆削精加工處理。
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
室內溫度/℃ | 拉伸抗壓強度抗壓強度σb/MPa | 屈服于力度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 拉伸率/% |
-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
室溫/℃ | 抗拉比強度比強度σb/MPa | 妥協抗拉強度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 收攏率/% |
980℃?5℃固溶熱處理回火,水冷散熱器 720℃?5℃,8時間石雕文化沉淀固化,爐冷至620℃?5℃保溫隔熱 到總時長時候高達18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/℃ | 抗拉抗彎強度抗彎強度σb/MPa | 軟弱效果σP0.2/MPa | 生長率/% | 伸縮率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10個小時沉墊疏松,爐冷至650℃?5℃隔熱保溫 到總追訴時效時間達成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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