GH4169
一、GH4169概述
GH4169不銹鋼是以體心四海的γ"和面心立米的γ′相沉淀物武器鍛造的鎳基中高溫不銹鋼,在-253~700℃溫規模內享有積極的,650℃有以下的屈服撓度撓度居斷裂中高溫不銹鋼的*,并享有積極的、抗幅射、、抗沖擊不銹鋼使用性,、積極的加工制作使用性、焊接加工使用性和策劃 固定性處理,要制作不同的造型很復雜的零安全裝置,在宇航、核技術、石油氣化工中,在以上的溫規模內收獲了為豐富的采用。
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材質類型GH4169(GH169)
1.2GH4169近意鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169物料的技術水平標淮
GJB2612-1996《對焊用室溫硬質合金冷拉絲工藝材規范了》
HB6702-1993《WZ8產品系列用GH4169合金類棒材》
GJB3165 《航班承力件用炎熱合金屬熱扎和鍛制棒材規程》
GJB1952 《民用航空用高溫作業合金鋼帶鋼薄鋼板正確》
GJB1953《 民用航空起驅力旋轉件用高溫高壓鋁合金熱軋鋼板棒材標準》
GJB2612 《激光焊接用高溫環境碳素鋼冷磨砂材標準》
GJB3317《 民用航空用室溫不銹鋼帶鋼生態板規范性》
GJB2297 《國際航空用常溫鎳鋼冷拔(軋)無縫隙管標準規范》
GJB3020 《民航用高的溫度不銹鋼環坯技術規范》
GJB3167 《冷鐓用炎熱各種合金冷壓模材規程》
GJB3318 《飛防用高溫環境合金屬帶鋼帶材規范性》
GJB2611《 航空運輸用較高溫度不銹鋼冷拉棒材正確》
YB/T5247 《電弧焊接用高溫環境碳素鋼冷拉絲機》
YB/T5249 《冷鐓用炎熱合金屬冷金屬拉絲》
YB/T5245 《正規承力件用溫度高合金屬熱軋鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 勻速轉動零配件用炎熱金屬帶鋼棒材》
GB/T14994 《高熱和金冷拉棒材》
GB/T14995 《溫度過高金屬冷軋板》
GB/T14996 《溫度過高合金屬冷扎板料》
GB/T14997 《常溫硬質合金鍛制圓餅》
GB/T14998 《氣溫耐熱合金坯件毛壞》
GB/T14992 《耐高溫作業錳鋼和不銹鋼間無機化合物耐高溫作業物料的等級分類和鋼材型號》
HB5199《 空航用高溫環境合金屬熱軋卷板》
HB5198 《民航嫩葉用扭曲溫度過高硬質合金棒材》
HB5189 《航天葉輪用壓扁高溫天氣各種合金棒材》
HB6072 《WZ8產品系列用GH4169各種合金棒材》
1.4GH4169電學好分該各種合金的電學好分劃分為3類:細則化有效組成表、好有效組成表、高純有效組成表,見表1-1。好有效組成表的在細則化有效組成表的依據上降碳增鈮,才能提升氧化鈮的數據,提升程度源和上升突破相的數據,提升使用性能和素材程度。同時提升不利沉渣隨和體成分的。高純有效組成表是在好細則化依據上減少和不利沉渣的成分的,提升素材純凈度和。
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] %
種類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
基準 | ≤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 | |||||
優質的 | 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 | |||||
類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
并不以上 | |||||||||||||
標準規定 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
優秀 | 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%
行業類別 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不太以上 | |||||||||
規格 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
高品質 | 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熱除理工作方式碳素鋼鋼兼備各不相同的熱除理工作方式,以管控晶粒度度、管控δ相形貌、分布區和量,進而刷出各不相同級別的運動學耐磨性。碳素鋼鋼熱除理工作方式分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷式 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、空冷或水冷式 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茶葉品類樣式和供給的情況也可以供給模鍛件(盤、整體的鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不一樣線條和尺寸的防松螺絲件、延展性元器件封裝等、發貨期的情況由供給兩人之間商談。絲材以商談的發貨期的情況成盤狀發貨期。
1.7GH4169熔練和煅造生產技術鎂合金的冶煉生產技術分成3類:進口進口抽真空泵度感性加電渣重熔;進口進口抽真空泵度感性加進口進口抽真空泵度焊弧焊接重熔;進口進口抽真空泵度感性加電渣重熔加進口進口抽真空泵度焊弧焊接重熔。可利用工件的安全使用必須,使用的標準的冶煉生產技術,無法應用必須。
1.8GH4169應運情況與獨特條件生產加工航空公司和核加工業發起機中的所有平穩件和拖動件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、固定件、粘性元器件封裝、天燃氣picc導管、封密元器件封裝等和熔接型式件;生產加工核能源加工業應運的所有粘性元器件封裝和格架;生產加工石油氣和所有領域行業應運的零部件及零部件。
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鋁熱反應攝氏度標準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線澎漲指數公式見表2-3;
2.2GH4169密度計算ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電穩定性
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磁鐵能合金類無磁鐵。
2.5GH4169無機化學性
2.5.1GH4169機械性能在空氣的導電介質中沖擊試驗100h后的鈍化時延見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化的速度/(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]
型號規格 d/mm | 抽樣方向盤 | θ/℃ | 拉長耐腐蝕性不超過 | HBS | 更久效果 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 豎向 | 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 | 橫項 | 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相變高溫γ"相是該合金鋼屬的主要的升星相,其高動態平衡高溫是650℃,開啟固熔高溫為840~870℃,*固熔高溫是950℃,γ′相也是該合金鋼屬的升星相,但占比多于γ"相,其進行揮發高溫是600℃,*熔解高溫是840℃;δ相的開啟進行揮發高溫是700℃,進行揮發峰高溫是940℃,980℃開啟熔解,*熔解高溫是1020℃。
4.2時段-平均溫度-團體形成曲線擬合見圖4-1。
4.3合金屬機構構造
4.3.1各種各種合金標準單位熱凈化處理情況下的機構由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相分解成。γ"(Ni3Nb)相是一般精煉相,為體心六方逐步格局的亞維持相,呈圓球狀在基體中彌散共格揮發,在時長或應運時期,有向δ相的轉變的發展趨勢,使難度上升。γ′(Ni3(Al、Ti))相的占比次于γ"相,呈球狀彌散揮發,對各種各種合金起那那部分精煉能力。δ相一般在晶界揮發,其形貌與鑄造時期的終鍛環境室內室溫因素相關的,終鍛環境室內室溫因素在900℃,生成針狀,在晶界和晶內揮發;終鍛環境室內室溫因素達930℃,δ相呈粉末狀,透亮分布區范圍;終鍛環境室內室溫因素達950℃,δ相呈短棒狀,分布區范圍于晶界側重于;終鍛環境室內室溫因素達980℃,在晶界揮發一些針狀δ相,鍛件現身更久缺陷比較敏理性。終鍛環境室內室溫因素達到了1020℃或極高,鍛件中無δ相揮發,晶體伴隨著粗化,鍛件有更久缺陷比較敏理性。鑄造階段中,δ相在晶界揮發,能加到釘扎能力,妨礙晶體粗化。
4.3.2L相是變彎GH4169合金材料中不禁止會的存在的相,該相富鈮,會的存在于鑄錠枝晶間,降低了鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶溫度表和粗糙化時長的社會關系見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1鎳鋼在持續高溫固熔(保溫2h)時的晶體生長非常傾向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原狀金屬材質晶粒度9~9.5級)經多種溫度進行加熱后以多種傾斜幾率量打造傾斜幾率后,再根據規定熱除理(固溶溫度965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的變化規律見表4-1。
4.3.3.3鍛件枝術標淮歸定,普通的鍛件均勻晶體度為三級,支持偶有2級,鍛造鍛件均勻晶體度為8級,支持偶有2級;簡單實效鍛件均勻晶體度通常為10級或更細。
4.3.4一直時限的鍛件在600~700℃時限500h后,沉淀相數的變幻見表4-2。
表4-1[19]
鍛打煮沸溫度因素/℃ | 左右磨損的情況的晶粒度度/級 | 段造升溫氣溫/℃ | 接下來磨損能力的晶粒度度/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]
期限管理規范 | 溶解相的數量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
簡單期限方式 | 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壓合效果
5.1.1因GH4169鋁不銹鋼中鈮濃度高,鋁不銹鋼中的鈮偏析數量與化工加工設計間接重要性。電渣重熔和高壓氣弧光鍛造的鍛造網絡速度和電棒的產品工作狀態間接應響所選材質的優與劣。熔速快,易變成富鈮的黑斑;熔速慢,會變成貧鈮的皮膚白斑怎么辦;電棒表層產品差和電棒室內有紋裂,均易引發皮膚白斑怎么辦的變成,故此,增強電棒產品和操作熔速及增強鋼錠的初凝強度是冶煉加工設計的關健主要原因。為減少鋼錠中的稀有元素偏析厚重,于今利用的鋼錠半徑并不太于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經豎直化進行處理的各種合金含有更好的熱處理耐腐蝕性,鋼錠的開坯受熱濕度禁止超1120℃。鍛件的鍛鑄流程應據鍛件的使用的條件和app標準要求,結合實際制造廠的制造前提而定。開坯和制造鍛件是,間淬火濕度和終鍛濕度必須要據零部件所標準要求的組織安排條件和耐腐蝕性來判斷,一般的條件下,鍛鑄的終鍛濕度把控在930~950℃彼此為宜。以及鍛件的鍛鑄濕度和變行層度見表5-1。
表5-1[17]
淬火品類 | 次煅造 | 2.次鍛壓 | 第一次鑄造 | |||
預熱溫/℃ | 和變形量/% | 采暖器溫/℃ | 磨損量/% | 加溫溫度因素/℃ | 和變形量/% | |
普通的 高韌性 間接時間 | 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與家具板材冷成型法業內的性能指標見表5-2。
5.1.4鍛件的變行階段、終鍛溫暖和金屬材質晶粒的尺寸間的的聯系見圖5-1。
5.1.5不銹鋼動態化再成果見圖5-2。
5.1.6汽車發動因葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝模鍛而成,差異的鍛壓煮沸環境溫度對葉尖的影向見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖組識能為。
5.1.7鎂合金在耐高溫下的變彎抗力折線見圖5-3。
5.2激光錫焊生產耐熱性合金類具服務滿意的激光錫焊生產耐熱性,能夠用氬弧焊、自動化束焊、縫焊、激光點焊等的方式做好激光錫焊生產。
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
冶煉技藝 | 板厚/mm | 情形 | 杯突淬硬層/mm | 間斷性回彎2次 | 限深沖標準值 |
重力作用感應式加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
打造進行加熱溫度因素/℃ | 20℃拉長能 | 650℃熱塑機械性能 | 650℃,690MPa更久效能 | ||||||||
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器件熱除工院藝飛機維修器件的熱除理基本按1.5條規程的Ⅱ、Ⅲ三種工作規范,即原則熱除理工作規范和之間實效熱除理工作規范實現。再要系統根據的狀態下,也可展開工作規范熱除理。按原則工作規范熱除理時,固溶除理可在950~980℃領域內,在選著的溫差?10℃下實現。
5.4從外表實現處理工學藝必要必要條件時可對元件及運轉情況從外表事態實現噴丸提升裝備、孔壓擠提升裝備或螺母滾壓提升裝備工藝流程,使元件及運轉情況在交變載荷系數必要條件下本職工作的耐用度呈幾何發展。
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切銷處理與電火花處理性能參數各種合金可喜歡地進行切銷處理。
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
氣溫/℃ | 抗拉能力力度σb/MPa | 軟弱強度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 抽縮率/% |
-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
溫暖/℃ | 拉伸剛度剛度σb/MPa | 屈服于比強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 收縮率/% |
980℃?5℃固溶滲碳,散熱 720℃?5℃,8半小時沉淀物中軟化,爐冷至620℃?5℃恒溫 到總有效期的時間可達到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 |
平均溫度/℃ | 抗拉能力撓度σb/MPa | 屈服于難度σP0.2/MPa | 生長率/% | 收宿率/% |
1065℃?5℃,45min,風冷 760℃?5℃,10小沉定硬度,爐冷至650℃?5℃保溫 到總追訴時效時到達20小時內 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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