GH4169
一、GH4169概述
GH4169鎂不銹鋼類是以體心八方的γ"和面心萬立方的γ′相積淀增強的鎳基炎熱鎂不銹鋼類,在-253~700℃室溫面積內內具備著健康的,650℃一些的示弱難度居形變炎熱鎂不銹鋼類的*,并具備著健康的、抗反射、、耐結垢耐腐蝕性,所有健康的代加工耐腐蝕性、電焊耐腐蝕性和組織安排維持性,就可以手工制造所有樣式形態復雜性的零機械部件,在宇航、核能發電、能源工農業中,在作出室溫面積內內可以獲得了為多方面的軟件。
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素材鋼種GH4169(GH169)
1.2GH4169相同鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169文件的水平標準規范
GJB2612-1996《激光焊接用炎熱鎳鋼冷壓模材正規》
HB6702-1993《WZ8系列作品用GH4169合金屬棒材》
GJB3165 《航班承力件用炎熱合金屬熱軋鋼板和鍛制棒材制約》
GJB1952 《民航用溫度高鎳鋼冷扎簿板正確》
GJB1953《 南航發起機推動件用低溫碳素鋼熱扎棒材規程》
GJB2612 《焊接工藝用持續高溫合金鋼冷不銹鋼拉絲材規范標準》
GJB3317《 空航用溫度鎳鋼冷軋生態板材原則》
GJB2297 《航空公司用炎熱合金鋼冷拔(軋)無縫焊接管標準規范》
GJB3020 《民航用耐高溫鋁合金環坯規范標準》
GJB3167 《冷鐓用高溫高壓合金屬冷拉絲工藝材標準化》
GJB3318 《飛機維修用高熱不銹鋼冷軋鋼帶材國家標準》
GJB2611《 航空航天用氣溫合金類冷拉棒材規范起來》
YB/T5247 《電焊焊接用高溫作業各種合金冷拉絲工藝》
YB/T5249 《冷鐓用溫度過高合金類冷拉絲機》
YB/T5245 《高級承力件用中高溫合金鋼熱軋鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 推動結構件用較高溫度鎳鋼冷軋棒材》
GB/T14994 《氣溫和金冷拉棒材》
GB/T14995 《溫度過高和金帶鋼板》
GB/T14996 《氣溫鎳鋼熱軋金屬薄板》
GB/T14997 《高溫合金材料鍛制圓餅》
GB/T14998 《炎熱和金坯件毛壞》
GB/T14992 《室溫硬質合金和金屬制間有機物室溫村料的分級和型號》
HB5199《 航空航天用高溫高壓碳素鋼帶鋼薄鋼板》
HB5198 《航班樹葉用彎曲變形高的溫度鎂合金棒材》
HB5189 《航空航天葉面用變行常溫不銹鋼棒材》
HB6072 《WZ8類別用GH4169合金屬棒材》
1.4GH4169物理化學反應好分該合金類的物理化學反應好分分成3類:規定物質表、質優物質表、高純物質表,見表1-1。質優物質表的在規定物質表的框架理論上降碳增鈮,所以縮減炭化鈮的總數,縮減的強度源和增多升星相的總數,不斷不斷提高使用性能和板材的強度。的同時縮減不利不溶物和和氣氣體含碳量。高純物質表是在質優規定框架理論上大大減少和不利不溶物的含碳量,不斷不斷提高板材純凈度和。
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] %
行業類別 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
準則 | ≤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 | |||||
質優 | 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 | ||||
不于 | |||||||||||||
細則 | 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%
門類 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
往往并不不超 | |||||||||
規格 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
上等 | 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熱正確除理規章問責制度的重要性鎂各種合金具備著各不相同的熱正確除理規章問責制度的重要性,以操縱金屬材質晶粒度、操縱δ相形貌、布置和人數,為了贏得各不相同職務級別的力學結構性能方面。鎂各種合金熱正確除理規章問責制度的重要性分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品種規格型號和生產睡眠動態可能生產模鍛件(盤、整體結構鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、的不同模樣和長度的扭緊件、伸縮性組件等、交期睡眠動態由需求夫妻兩人商議。絲材以商議的交期睡眠動態成盤狀交期。
1.7GH4169鍛造和壓鑄加工過程設備硬質合金的冶煉加工過程設備包括3類:機械泵感測器開關加電渣重熔;機械泵感測器開關加機械泵弧光重熔;機械泵感測器開關加電渣重熔加機械泵弧光重熔。可結合零件及運轉情況的食用特殊符合要求,選必備的冶煉加工過程設備,滿意應用特殊符合要求。
1.8GH4169使用簡介與特別的特殊要求開發航材和航天科技起行為中的種種靜止不動件和螺桿旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、立即擰緊件、粘性器件、天燃氣管、封閉器件等和手工焊接結構的件;開發核能發電工業化的使用的種種粘性器件和格架;開發石油天然氣和化工廠域使用的所需要的零部件及所需要的零部件。
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熔融平均溫度條件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線熱脹指數公式見表2-3;
2.2GH4169密度單位ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性
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吸引力能合金屬無吸引力。
2.5GH4169物理化學機械性能
2.5.1GH4169耐腐蝕性在冷空氣媒介中可靠性試驗100h后的氧化反應數率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
脫色強度/(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]
要求 d/mm | 送樣路徑 | θ/℃ | 彎曲特性不值為 | HBS | 耐久能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 垂直 | 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 | 垂直 | 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"相是該各種合金屬的首要提升相,其高固定體溫是650℃,已經始于固熔體溫為840~870℃,*固熔體溫是950℃,γ′相也是該各種合金屬的提升相,但量短于γ"相,其分分析晶體溫是600℃,*熔解體溫是840℃;δ相的已經始于分分析晶體溫是700℃,分分析晶峰體溫是940℃,980℃已經始于熔解,*熔解體溫是1020℃。
4.2周期-環境溫度-團隊轉化身材曲線見圖4-1。
4.3金屬聚集節構
4.3.1合金屬屬原則熱操作狀態下的集體由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成的。γ"(Ni3Nb)相是通常淬煉相,為體心四正井然有序的結構的亞動態平衡相,呈圓輪狀在基體中彌散共格進行分沉淀,在限期或用途期間,有向δ相轉型的發展趨勢,使力度減少。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數量統計次于γ"相,呈球狀彌散進行分沉淀,對合金屬屬起是一方面淬煉用途。δ相通常在晶界進行分沉淀,其形貌與鍛打期間的終鍛溫暖光于,終鍛溫暖在900℃,產生針狀,在晶界和晶內進行分沉淀;終鍛溫暖達930℃,δ相呈塊狀狀,均勻布置布置;終鍛溫暖達950℃,δ相呈短棒狀,布置于晶界遵循;終鍛溫暖達980℃,在晶界進行分沉淀少許針狀δ相,鍛件顯現持續開口明單純。終鍛溫暖超過1020℃或更快,鍛件中無δ相進行分沉淀,金屬材質晶體進而粗化,鍛件有持續開口明單純。鍛打步驟中,δ相在晶界進行分沉淀,能加到釘扎用途,阻擋金屬材質晶體粗化。
4.3.2L相是和變形GH4169不銹鋼中不能接受出現的相,該相富鈮,出現于鑄錠枝晶間,調低鑄錠初溶點,鑄錠中L相固溶室溫和粗糙化日子的有關見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1金屬在持續高溫固熔(保溫2h)時的晶粒大小長得局限性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原本金屬材質晶粒度9~9.5級)經不一溫濕度加水僅以不一膨脹量打造膨脹后,再經歷過標準熱加工處理(固溶溫濕度965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的發生改變見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術應用規范規程,平常鍛件月均水平晶體度為6級,不能各別2級,鍛造鍛件月均水平晶體度為8級,不能各別2級;直接性時限鍛件月均水平晶體度應當10級或更細。
4.3.4會限期的鍛件在600~700℃限期500h后,沉淀相人數的變化無常見表4-2。
表4-1[19]
精鑄燒水水溫/℃ | 以上彎曲方面的金屬材質晶粒度/級 | 煅造采暖器室內溫度/℃ | 如下變行情況的晶粒大小度/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]
法定期限正規 | 沉淀相用量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
可以追訴時效心態 | 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完成效果
5.1.1因GH4169和金中鈮含鐵高,和金中的鈮偏析限度與冶金工業新工藝技術真接一些。電渣重熔和重力作用焊弧熔鑄的熔鑄快速和電棒的產品品質壯態真接損害所選材質的優點。熔速快,易組成富鈮的黑斑;熔速慢,會組成貧鈮的白癜風;電棒外觀產品品質差和電棒內部管理有裂痕,均易會導致白癜風的組成,故而,上升電棒產品品質和操控熔速及上升鋼錠的溶化數率是冶煉新工藝技術的關鍵環境因素環境因素。為禁止鋼錠中的設計偏析厚重,有史以來分為的鋼錠直徑約較小于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經平滑化治療的各種合金兼具好的熱加工技術耐腐蝕性,鋼錠的開坯熱處理的溫度不得當小于1120℃。鍛件的段造技術應按照鍛件運行概況和軟件符合要求,結合實際加工方式廠的加工方式前提條件而定。開坯和加工方式鍛件是,中間的退火處理的溫度和終鍛的溫度需求按照組件所符合要求的組織結構情形和耐腐蝕性來確保,一般來說情況發生下,段造的終鍛的溫度把控好在930~950℃之間為宜。以及鍛件的段造的溫度和膨脹能力見表5-1。
表5-1[17]
煅造類 | 次鍛鑄 | 二是次煅造 | 三是次段造 | |||
高溫攝氏度/℃ | 發生量/% | 熱處理氣溫/℃ | 變行量/% | 電加熱室溫/℃ | 和變形量/% | |
平常 高強度 會直接時長 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 不可以 ≥2 ≥2 |
5.1.3與板冷軋制相關聯的能見表5-2。
5.1.4鍛件的壓扁程度較、終鍛的溫度和晶體尺寸范圍內的問題見圖5-1。
5.1.5硬質合金動態性再凝結見圖5-2。
5.1.6打著機嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝流程模鍛而成,與眾不同的熔煉進行加熱溫差對嫩葉的應響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的嫩葉機構功效為。
5.1.7合金類在中高溫下的發生抗力的身材曲線見圖5-3。
5.2焊結生產生產安全能力和金極具群眾滿意的焊結生產生產安全能力,可以氬弧焊、微電子束焊、縫焊、激光點焊等技巧參與焊結生產生產。
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
融煉生產技術 | 板厚/mm | 的情況 | 杯突深淺/mm | 總是彎曲變形多少次 | 限深沖公式 |
真空室感應燈加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛鑄蒸汽加熱室內溫度/℃ | 20℃熱塑使用性能 | 650℃拉長穩定性 | 650℃,690MPa經久能 | ||||||||
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產品熱操作工藝流程航空航天產品的熱操作一般是按1.5條中規定的Ⅱ、Ⅲ二者規章考核機制,即規范要求熱操作規章考核機制和直接的期限熱操作規章考核機制做。再遇見技術應用按照的條件下,也可選擇規章考核機制熱操作。按規范要求規章考核機制熱操作時,固溶操作可在950~980℃超范圍內,在全選的熱度?10℃下做。
5.4接觸面操作流程重要性時可對所需要的零部件接觸面毫無秩序的局面確定噴丸增強、孔擠出增強或外螺紋滾壓增強加工過程,使所需要的零部件在交變承載能力水平下任務的生命周期呈幾何發展。
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鉆削加工制作生產與軸類功效鋁合金可服務滿意地來進行鉆削加工制作生產。
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
熱度/℃ | 抗拉能力承載力σb/MPa | 屈服值標準σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 收縮毛孔率/% |
-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/℃ | 抗壓硬度硬度σb/MPa | 示弱抗壓強度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 回縮率/% |
980℃?5℃固溶去應力退火,水冷散熱 720℃?5℃,8個鐘頭濾渣固化,爐冷至620℃?5℃恒溫 到總追訴時效日子到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 |
熱度/℃ | 抗壓承載力承載力σb/MPa | 示弱承載力σP0.2/MPa | 受力率/% | 伸縮率/% |
1065℃?5℃,45min,油冷 760℃?5℃,10小時英文乳濁液疏松,爐冷至650℃?5℃保暖 到總時間間隔時間間隔可達20鐘頭 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數據由西安隆繼重金屬集團公司簡介全程提供,你可搜索更多了解武漢隆繼金屬件集團官網。