
GH4169
一、GH4169概述
GH4169碳素鋼是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相乳濁液提高的鎳基氣溫碳素鋼,在-253~700℃熱度因素范疇內有不錯的,650℃有以下的抗拉抗拉強度居易變型氣溫碳素鋼的*,并有不錯的、抗放射性物質、、耐結垢功能,或者不錯的代加工功能、對接焊功能和進行保持穩定義,是可以制造技術各方面圖行麻煩的零主件,在宇航、原子能、頁巖油工業企業中,在可以達到熱度因素范疇內有了為很廣的運用。
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板材品牌GH4169(GH169)
1.2GH4169近意品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169原材料的技術性要求
GJB2612-1996《熔接用常溫鎂合金冷金屬拉絲材規范化》
HB6702-1993《WZ8一系列用GH4169各種合金棒材》
GJB3165 《航空公司承力件用高溫天氣鋁合金軋鋼和鍛制棒材規范性》
GJB1952 《飛機維修用常溫合金鋼冷軋鋼板簿板正確》
GJB1953《 民航發起機甩動件用溫度高金屬冷軋棒材規范起來》
GJB2612 《電弧焊接用較高溫度和金冷壓模材管理規范》
GJB3317《 航空航天用持續高溫各種合金冷軋裝修板材正確》
GJB2297 《飛機用常溫和金冷拔(軋)無縫拼接管規程》
GJB3020 《航空公司用常溫合金鋼環坯規范了》
GJB3167 《冷鐓用溫度不銹鋼冷金屬拉絲材規定》
GJB3318 《飛機維修用持續高溫合金屬帶鋼帶材國家標準》
GJB2611《 民航用低溫碳素鋼冷拉棒材規定》
YB/T5247 《悍接用炎熱各種合金冷拔絲》
YB/T5249 《冷鐓用高溫金屬冷拔絲》
YB/T5245 《平民承力件用較高溫度鋁合金熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 推動機件用溫度合金類熱軋鋼板棒材》
GB/T14994 《高溫作業和金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫作業鋁合金熱扎板》
GB/T14996 《溫度過高耐熱合金熱軋薄鋼板》
GB/T14997 《常溫金屬鍛制圓餅》
GB/T14998 《中高溫耐熱合金坯件毛壞》
GB/T14992 《常溫和金和合金金屬間單質常溫的材料的分類別和品牌》
HB5199《 飛機用中高溫鎳鋼冷軋鋼板金屬薄板》
HB5198 《航班葉尖用變彎高熱鋁合金棒材》
HB5189 《航空航天葉面用發生高溫天氣硬質合金棒材》
HB6072 《WZ8一系列用GH4169和金棒材》
1.4GH4169化學上的上的用料該合金屬的化學上的上的用料以分成3類:基準用料、優良用料、高純用料,見表1-1。優良用料的在基準用料的基本知識上降碳增鈮,因此削減氫氟酸處理鈮的用戶,削減勞累源和曾加武器鍛造相的用戶,提生特點和用料力度。與此同時削減有危害性沉淀物主氣體分量。高純用料是在優良基準基本知識上削減和有危害性沉淀物的分量,提生用料純凈度和。
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] %
分類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
規范 | ≤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 | |||||
好的 | 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 | ||||
太超出 | |||||||||||||
規格 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
質優 | 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%
專業類別 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不高于 | |||||||||
要求 | --- | --- | 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熱外理機制和金具區別的熱外理機制,以調控晶粒大小度、調控δ相形貌、區域和的數量,而使得到區別層面的力學性性能方面。和金熱外理機制分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的品種尺寸圖和批售壯態都可以批售模鍛件(盤、局部鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、多種圖行和尺寸圖的牢固件、回彈力電氣元件等、交期壯態由需求量交易雙方彼此商議。絲材以商議的交期壯態成盤狀交期。
1.7GH4169鍛造和鍛造加工制作技藝 技術不銹鋼的冶煉加工制作技藝 技術為3類:重力作用感應燈式燈加電渣重熔;重力作用感應燈式燈加重力作用焊弧重熔;重力作用感應燈式燈加電渣重熔加重力作用焊弧重熔。可可根據零件圖的在使用規范讓,進行流程的冶煉加工制作技藝 技術,符合技術應用規范讓。
1.8GH4169適用概貌與特俗條件創造民航和航空熱車機中的各樣靜置件和勻速轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉子、牢固件、Q彈電子器件、然氣套管、密封性能電子器件等和錫焊結構特征件;創造核技術工藝適用的各樣Q彈電子器件和格架;創造油田和化工新材料領域行業適用的配件上的及配件上的。
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融化濕度位置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線脹大指數公式見表2-3;
2.2GH4169密度計算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剩磁能鎳鋼無剩磁。
2.5GH4169催化性能參數
2.5.1GH4169效果在氣物質中現場實驗100h后的氧化反應數率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化反應數率/(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]
規格參數 d/mm | 抽樣方法 | θ/℃ | 伸展特點不大于 | HBS | 堅持下去性能參數 | |||||
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 | 垂直 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 上下 | 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"相是該和金鋼的一般加強相,其高不穩定性濕度是650℃,慢慢固熔濕度為840~870℃,*固熔濕度是950℃,γ′相也是該和金鋼的加強相,但次數低于γ"相,其進行分揮發濕度是600℃,*熔解濕度是840℃;δ相的慢慢進行分揮發濕度是700℃,進行分揮發峰濕度是940℃,980℃慢慢熔解,*熔解濕度是1020℃。
4.2時段-體溫-組織結構轉為曲線擬合見圖4-1。
4.3金屬阻止型式
4.3.1鎂不銹鋼標熱加工處理程序的組織開展由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組合成。γ"(Ni3Nb)相是注意提高相,為體心四正進行結構的的亞動態平衡相,呈圓球狀在基體中彌散共格析晶,在時長或適用時內,有向δ相演變的大趨勢,使效果減低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的人數次于γ"相,呈球狀彌散析晶,對鎂不銹鋼起幾地方提高的影響。δ相注意在晶界析晶,其形貌與打造時內的終鍛濕度有關于,終鍛濕度在900℃,產生針狀,在晶界和晶內析晶;終鍛濕度達930℃,δ相呈顆粒劑狀,透亮地理地域分布;終鍛濕度達950℃,δ相呈短棒狀,地理地域分布于晶界為主導;終鍛濕度達980℃,在晶界析晶少量的針狀δ相,鍛件產生經久人才突破缺口明主觀。終鍛濕度超過1020℃或較高,鍛件中無δ相析晶,晶體因而粗化,鍛件有經久人才突破缺口明主觀。打造時中,δ相在晶界析晶,能得到釘扎的影響,阻攔晶體粗化。
4.3.2L相是發生形變GH4169合金鋼中不不可以都會存在的相,該相富鈮,都會存在于鑄錠枝晶間,大幅度降低鑄錠初融點,鑄錠中L相固溶攝氏度和不光滑化耗時的影響見圖4-2。
4.3.3金屬材質晶粒度
4.3.3.1各種合金在高溫高壓固熔(保溫層2h)時的晶粒度長完局限性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原始社會金屬材質晶粒度9~9.5級)經不相同氣溫預熱同時以不相同變量鍛造加工變后,再經途要求熱正確處理(固溶氣溫965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的變見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術設備條件規程,普通的鍛件評均金屬材質金屬材質晶體度為6級,能個體2級,高防鍛件評均金屬材質金屬材質晶體度為8級,能個體2級;單獨有效期鍛件評均金屬材質金屬材質晶體度應以10級或更細。
4.3.4簡單法定期限的鍛件在600~700℃法定期限500h后,析晶相數目的發展見表4-2。
表4-1[19]
鍛鑄微波加熱濕度/℃ | 下類變化的情況的晶粒度度/級 | 鍛打采暖器室內溫度/℃ | 下列出現變形層次的晶粒大小度/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]
時間要求 | 進行析出相規模/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
單獨期限的情形 | 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成品功效
5.1.1因GH4169耐熱鋁合金中鈮水平高,耐熱鋁合金中的鈮偏析方式與冶煉工序進行的重要性。電渣重熔和真空環境弧光鍛造的鍛造流速和電棒的品質方式進行的印象木頭材質的劣質。熔速快,易養成富鈮的黑斑;熔速慢,會養成貧鈮的斑點;電棒外表面品質差和電棒內控有劃痕,均易促使斑點的養成,因此 ,增長電棒品質和調控熔速及增長鋼錠的初凝強度是冶煉工序的重要性情況。為盡量不要鋼錠中的的元素偏析重,現在利用的鋼錠尺寸并不太于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經均勻的化進行處理的和金兼具正常的熱產量加工加工穩定性指標,鋼錠的開坯升溫溫度不能少于1120℃。鍛件的鍛鑄工藝設備應基于鍛件采用現象和技術應用追求,運用產量加工廠的產量加工能力而定。開坯和產量加工鍛件是,上面退火處理溫度和終鍛溫度必定基于組件所追求的組織安排程序和穩定性指標來決定,正常現狀下,鍛鑄的終鍛溫度調整在930~950℃相互為宜。特殊鍛件的鍛鑄溫度和開裂方面見表5-1。
表5-1[17]
鍛打類目 | 次鍛打 | 第二步次鍛鑄 | 其次次精鑄 | |||
電加熱環境溫度/℃ | 易變型量/% | 煮沸室溫/℃ | 變形幾率量/% | 電加熱溫度表/℃ | 發生量/% | |
各種類型 堆物攻 直接性期限 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 可以 ≥2 ≥2 |
5.1.3與鋼板冷定型關干的能力見表5-2。
5.1.4鍛件的形變數量、終鍛溫度因素和晶體規格直接的感情見圖5-1。
5.1.5不銹鋼動態的再心得見圖5-2。
5.1.6汽車發主觀因素葉輪茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工步模鍛而成,各種不同的淬火調溫攝氏度對葉輪茶葉的影響到見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪茶葉結構機械性能為。
5.1.7各種合金在持續高溫下的形變抗力折線見圖5-3。
5.2焊結穩定性鋁合金有滿意度的焊結穩定性,能夠用氬弧焊、電子器件束焊、縫焊、對焊等方法步驟開展焊結。
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
鍛造生產工藝 | 板厚/mm | 形態 | 杯突進一步/mm | 經常打彎兩次 | 限深沖指數公式 |
重力作用光感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛打進行加熱工作溫度/℃ | 20℃肌肉拉伸功效 | 650℃拉伸形變性能參數 | 650℃,690MPa經久耐用能 | ||||||||
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器件熱除理工學藝國際航空器件的熱除理常常按1.5條的規定的Ⅱ、Ⅲ五種監督問責工作規范,即前提條件熱除理監督問責工作規范和之間追訴時效熱除理監督問責工作規范使用。再來新技術基本原則的前提條件下,也可主要包括監督問責工作規范熱除理。按前提條件監督問責工作規范熱除理時,固溶除理可在950~980℃范圍圖內,在全選的體溫?10℃下使用。
5.4外面處理工學院藝重要時可對所需要的零部件加工外面毫無秩序的局面開展噴丸提升、孔熱擠壓提升或螺紋標準滾壓提升多種工序,使所需要的零部件加工在交變載荷系數狀況下工作中的時間呈幾何增速。
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切銷激光加工生產與銑削性能參數合金材料可十分滿意地完成切銷激光加工生產。
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
濕度/℃ | 拉伸剛度剛度σb/MPa | 屈服于力度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 緊縮率/% |
-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/℃ | 抗壓承載力承載力σb/MPa | 抗拉抗彎強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 縮緊率/% |
980℃?5℃固溶滲碳,油冷 720℃?5℃,8鐘頭發展固化,爐冷至620℃?5℃墻體保溫 到總時限時間段達到了181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 |
環境溫度/℃ | 抗壓效果效果σb/MPa | 抗拉比強度σP0.2/MPa | 受力率/% | 收縮率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10天結晶硬度,爐冷至650℃?5℃恒溫 到總時長時長完成20小 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(xi)安隆繼重金屬集困全(quan)程(cheng)提供(gong),你可搜索更(geng)多了解滬隆繼金屬材質集團。