GH4169
一、GH4169概述
GH4169鎂多種鎳鋼是以體心四面八方的γ"和面心萬立方的γ′相悠長歲月中武器鍛造的鎳基體溫高鎂多種鎳鋼,在-253~700℃體溫時間區域內享有保持保持良好的的,650℃有以下的屈從硬度居易變型體溫高鎂多種鎳鋼的*,并享有保持保持良好的的、抗普及、、耐的腐蝕效能,或者保持保持良好的的生產效能、焊結效能和進行穩定的性,會研制多種造型多樣化的零機件,在宇航、核能源、原油企業中,在所訴體溫時間區域內才能得到了為豐富的技術應用。
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的原材料品牌GH4169(GH169)
1.2GH4169相同型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169裝修材料的技術設備標淮
GJB2612-1996《焊接工藝用高熱合金屬冷不銹鋼拉絲材原則》
HB6702-1993《WZ8品類用GH4169金屬棒材》
GJB3165 《航空公司承力件用氣溫鎂合金冷軋和鍛制棒材原則》
GJB1952 《航空運輸用持續高溫金屬冷軋鋼板卷板制約》
GJB1953《 中國航空發起機運轉件用高溫環境錳鋼冷軋棒材標準》
GJB2612 《焊結用持續高溫耐熱合金冷壓模材規定》
GJB3317《 航空航天用耐高溫鎂合金熱軋鋼板裝飾板材規范了》
GJB2297 《航空運輸用高溫作業不銹鋼冷拔(軋)直縫管規范化》
GJB3020 《航空公司用持續高溫合金鋼環坯規范了》
GJB3167 《冷鐓用耐高溫鋁合金冷金屬拉絲材規范標準》
GJB3318 《民航用氣溫硬質合金帶鋼帶材管理規范》
GJB2611《 中國航空用耐高溫合金類冷拉棒材制約》
YB/T5247 《焊接工藝用耐高溫和金冷拔絲》
YB/T5249 《冷鐓用耐高溫合金類冷壓模》
YB/T5245 《通常承力件用耐高溫硬質合金熱扎和鍛制棒材》
GB/T14993《 旋轉配件用較高溫度硬質合金熱扎棒材》
GB/T14994 《室溫鋁合金冷拉棒材》
GB/T14995 《炎熱合金鋼熱扎板》
GB/T14996 《高溫高壓耐熱合金冷軋鋼板板料》
GB/T14997 《高溫作業合金類鍛制圓餅》
GB/T14998 《高的溫度鎂合金坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度高高壓碳素鋼和不銹鋼間有機物溫度高高壓的材料的定義和型號》
HB5199《 南航用低溫合金屬冷軋鋼金屬薄板》
HB5198 《航空公司葉尖用發生溫度高碳素鋼棒材》
HB5189 《國際航空葉子用磨損高熱各種合金棒材》
HB6072 《WZ8品類用GH4169錳鋼棒材》
1.4GH4169電學完分該鋁合金的電學完分有3類:的標淮分量的、質優分量的、高純分量的,見表1-1。質優分量的的在的標淮分量的的基本知識上降碳增鈮,所以影響氫氟酸處理鈮的數目,影響困倦源和增高進階相的數目,提升 自己穩定性和相關涂料難度。另外影響有危害的沉渣隨和體分量的。高純分量的是在質優的標淮基本知識上影響和有危害的沉渣的分量的,提升 自己相關涂料純凈度和。
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 | 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 | |||||
優秀 | 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 | |||||
等級分類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不算太不超 | |||||||||||||
的標準 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
優越 | 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 |
很小于 | |||||||||
基準 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
高質量 | 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熱處置監督機制錳鋼含有與眾有差異 的熱處置監督機制,以有效把握金屬材質晶粒度、有效把握δ相形貌、分布范圍和數量,可以獲取與眾有差異 階段的結構力學效果。錳鋼熱處置監督機制分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產品種類標準和產生睡眠狀況可能產生模鍛件(盤、總布局鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不相同樣式和長寬比的固定件、可塑性零件等、發貨睡眠狀況由供給對方商談。絲材以商談的發貨睡眠狀況成盤狀發貨。
1.7GH4169冶煉和壓鑄生產技術和金的冶煉生產技術以分成3類:進口進口真空體箱體檢測加電渣重熔;進口進口真空體箱體檢測加進口進口真空體箱體電弧焊接放電重熔;進口進口真空體箱體檢測加電渣重熔加進口進口真空體箱體電弧焊接放電重熔。可給出產品的使用的讓,進行需提交的冶煉生產技術,需要滿足廣泛應用讓。
1.8GH4169APP簡介與個性化標準要求生產南航和航空行業打火機中的種種停止件和高速旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪、擰緊件、彈力器件、天燃汽軟管、膠封器件等和焊接方法空間結壓鑄件;生產核能發電行業APP的種種彈力器件和格架;生產原油使用量和化工環保的領域APP的產品及產品。
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鋁熱反應溫濕度的范圍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線回縮彈性系數見表2-3;
2.2GH4169容重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磁鐵能不銹鋼無磁鐵。
2.5GH4169化學上機械性能
2.5.1GH4169穩定性在水汽有機溶劑中實驗100h后的氧化的效率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
硫化速度/(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]
外形尺寸 d/mm | 制樣方位 | θ/℃ | 拉長能力不超過 | HBS | 牢固性能指標 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 側向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 橫向 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 雙向 | 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相變的室內高溫γ"相是該鎂金屬的大部分淬煉相,其高安全穩定的室內高溫是650℃,開使固熔的室內高溫為840~870℃,*固熔的室內高溫是950℃,γ′相也是該鎂金屬的淬煉相,但數量超過γ"相,其揮發的室內高溫是600℃,*熔解的室內高溫是840℃;δ相的開使揮發的室內高溫是700℃,揮發峰的室內高溫是940℃,980℃開使熔解,*熔解的室內高溫是1020℃。
4.2時光-的溫度-企業形成的身材曲線見圖4-1。
4.3鎳鋼組織安排節構
4.3.1和金屬原則熱外理情況下的安排由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相行成。γ"(Ni3Nb)相是通常提升相,為體心四面八方有條不紊結構的的亞平衡相,呈圓板狀在基體中彌散共格分沉淀,在時間或應用領域時期,有向δ相提升的發展趨勢,使承載力下調。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數目次于γ"相,呈球狀彌散分沉淀,對和金屬起幾大部分提升反應。δ相通常在晶界分沉淀,其形貌與淬火加工時期的終鍛室溫相關,終鍛室溫在900℃,行成針狀,在晶界和晶內分沉淀;終鍛室溫達930℃,δ相呈顆粒劑狀,飽滿布置范圍;終鍛室溫達950℃,δ相呈短棒狀,布置范圍于晶界是以;終鍛室溫達980℃,在晶界分沉淀少量出針狀δ相,鍛件顯示耐用空缺明理性。終鍛室溫到1020℃或高些,鍛件中無δ相分沉淀,金屬材質晶體跟著粗化,鍛件有耐用空缺明理性。淬火加工階段中,δ相在晶界分沉淀,能開到釘扎反應,障礙金屬材質晶體粗化。
4.3.2L相是變化GH4169合金類中不禁止留存的相,該相富鈮,留存于鑄錠枝晶間,減輕鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶溫度因素和均化事件的密切關系見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1合金鋼在炎熱固熔(保溫層2h)時的晶粒大小長大作文人格缺陷見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原創晶體9~9.5級)經不一樣的環境溫度升溫同時以不一樣斷裂量煅造斷裂后,再通過規范熱進行處理(固溶的環境溫度965℃,1h),其晶體度的變遷見表4-1。
4.3.3.3鍛件的技術規范標準,正規鍛件人均晶粒大小度度度為三級,可以個體2級,高韌性鍛件人均晶粒大小度度度為8級,可以個體2級;間接時限鍛件人均晶粒大小度度度應是10級或更細。
4.3.4同時時長的鍛件在600~700℃時長500h后,沉淀相規模的變化規律見表4-2。
表4-1[19]
段造加水室內溫度/℃ | 下列變形幾率的情況的晶體度/級 | 鑄造加溫體溫/℃ | 一下和變形層次的晶粒度度/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]
時限管理規范 | 進行析出相數目/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
單獨時間工作狀態 | 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定型使用性能
5.1.1因GH4169鎂合金鋼中鈮含磷量高,鎂合金鋼中的鈮偏析程度較與石油化工制作新工藝會可以關于。電渣重熔和進口真空焊弧冶煉的冶煉效率和電棒的質模式會可以損害金屬材質的優點。熔速快,易產生富鈮的黑斑;熔速慢,會產生貧鈮的皮膚白癜風;電棒表皮質差和電棒里面的有波浪紋,均易以至于皮膚白癜風的產生,之所以,增進電棒質和管控熔速及增進鋼錠的凝結頻率是冶煉制作新工藝的要素的因素。為盡量不要鋼錠中的稀土元素偏析太重,此后所采用的鋼錠半徑較小于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經不規則化補救的合金類極具保持良好的熱工作功效,鋼錠的開坯熱處理加熱溫度不了已經超過1120℃。鍛件的打造工序應可據鍛件用到請況和廣泛應用規定,綜合生產廠的生產狀況而定。開坯和生產鍛件是,里頭降溫溫度和終鍛溫度必要可據配件上的所規定的組織化情形和功效來判斷,般前提下,打造的終鍛溫度調控在930~950℃當中為宜。種類鍛件的打造溫度和壓扁能力見表5-1。
表5-1[17]
鍛打類 | 次段造 | 二、次熔煉 | 第二次鍛鑄 | |||
燒水溫度/℃ | 斷裂量/% | 加水濕度/℃ | 斷裂量/% | 熱處理室溫/℃ | 變形幾率量/% | |
一般的 堆物攻 就直接時長 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 限制 ≥2 ≥2 |
5.1.3與裝修板材冷擠壓成型想關的使用性能見表5-2。
5.1.4鍛件的變型的程度、終鍛體溫和金屬材質晶粒厚度之間的的關系見圖5-1。
5.1.5和金動態的再晶粒見圖5-2。
5.1.6熱車機葉子模鍛件由頂鍛和終鍛二道多種工序模鍛而成,各個的煅造燒水的溫度對葉子的干擾見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉子聚集耐熱性為。
5.1.7錳鋼在持續高溫下的膨脹抗力弧線見圖5-3。
5.2熔接工藝方式穩定性鋁合金享有中意的熔接工藝方式穩定性,可以選擇氬弧焊、電商束焊、縫焊、熔接等方式對其進行熔接工藝方式。
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
冶煉生產技術 | 板厚/mm | 形態 | 杯突強度/mm | 反反復復回彎危害 | 限深沖因子 |
真空系統感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
精鑄熱處理加熱溫濕度/℃ | 20℃延展性能方面 | 650℃拉伸彈簧特點 | 650℃,690MPa牢固穩定性 | ||||||||
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配件上的及運轉情況熱治理 加工制作工藝 航班配件上的及運轉情況的熱治理 通常情況下按1.5條明文規定的Ⅱ、Ⅲ五種管理辦法,即要求化熱治理 管理辦法和直觀時長熱治理 管理辦法做。其次能力通過的水平下,也可選擇管理辦法熱治理 。按要求化管理辦法熱治理 時,固溶治理 可在950~980℃使用范圍內,在選中的的溫度?10℃下做。
5.4表面能上解決技術用不著時可對器件及運轉情況表面能上困局確定噴丸進階、孔摩擦進階或螺紋標準滾壓進階工藝流程,使器件及運轉情況在交變負載環境下工作上的生命周期加翻番長。
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車削加工處理工藝與切銷性能方面金屬可放心地實行車削加工處理工藝。
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
平均溫度/℃ | 抗拉能力承載力σb/MPa | 示弱效果σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 膨脹率/% |
-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
的溫度/℃ | 抗壓抗壓強度抗壓強度σb/MPa | 抗拉難度σP0.2/MPa | 長度率/% | 回縮率/% |
980℃?5℃固溶去應力退火,風冷 720℃?5℃,8個鐘頭結晶疏松,爐冷至620℃?5℃隔熱保溫 到總時長時高于18天 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 |
體溫/℃ | 抗壓構造構造σb/MPa | 軟弱程度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 縮緊率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10天石雕文化沉淀硬度,爐冷至650℃?5℃外保溫 到總法定期限時刻到20每小時 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 |
GH4169數據由杭州隆繼五金企業全程提供,你可搜索更多了解傷害隆繼合金材料實業。