GH4169
一、GH4169概述
GH4169鎳鋼是以體心四面八方的γ"和面心萬立方的γ′相奠定強化木紋地板的鎳基攝氏度過高鎳鋼,在-253~700℃攝氏度領域之內內有好的的,650℃一下的塑性變化抗彎強度居變化攝氏度過高鎳鋼的*,并有好的的、抗電磁輻射、、耐防腐蝕特點,和好的的手工加工特點、焊結特點和阻止平衡性,并能加工制造繁多圖形繁瑣的零元器件,在宇航、核技術、煤層氣工業制造中,在上面的攝氏度領域之內內得到 了為范圍廣的采用。
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素材品種GH4169(GH169)
1.2GH4169同類型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169建筑材料的水平規范標準
GJB2612-1996《不銹鋼焊接用室溫合金類冷磨砂材規范標準》
HB6702-1993《WZ8編用GH4169耐熱合金棒材》
GJB3165 《南航承力件用耐高溫合金類熱軋鋼和鍛制棒材規范標準》
GJB1952 《航空航天用高溫作業和金熱軋卷板實驗室管理標準》
GJB1953《 飛防啟動因晃動件用氣溫硬質合金帶鋼棒材制約》
GJB2612 《焊接加工用較高溫度錳鋼冷拔絲材原則》
GJB3317《 民航用高溫高壓錳鋼熱軋鋼裝修板材規范了》
GJB2297 《空航用高的溫度耐熱合金冷拔(軋)無逢管原則》
GJB3020 《南航用低溫耐熱合金環坯規則》
GJB3167 《冷鐓用高溫金屬冷拔絲材正確》
GJB3318 《航空公司用炎熱鎳鋼帶鋼帶材規范化》
GJB2611《 航材用炎熱鋁合金冷拉棒材制約》
YB/T5247 《焊接方法用高溫作業鎳鋼冷拔絲》
YB/T5249 《冷鐓用中高溫合金屬冷磨砂》
YB/T5245 《普普通通承力件用高溫作業硬質合金熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 搖動零配件用常溫硬質合金熱扎棒材》
GB/T14994 《高溫鎳鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《持續高溫耐熱合金熱軋鋼板》
GB/T14996 《氣溫合金鋼冷軋鋼薄鋼板》
GB/T14997 《高溫天氣合金鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《高溫作業各種合金坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度過高天氣硬質合金和塑料間無機化合物溫度過高天氣相關材料的類型和品種》
HB5199《 航空航天用室溫合金鋼帶鋼薄鋼板》
HB5198 《民用航空嫩葉用變形幾率高溫環境不銹鋼棒材》
HB5189 《航班葉面用彎曲變形高溫度硬質合金棒材》
HB6072 《WZ8類型用GH4169硬質合金棒材》
1.4GH4169藥劑學精分該鎳鋼的藥劑學精分可分成3類:規范營養化學物質表、優異營養化學物質表、高純營養化學物質表,見表1-1。優異營養化學物質表的在規范營養化學物質表的基本知識上降碳增鈮,才能限制氧化鈮的量,限制疲勞值源和增大精煉相的量,加強性能指標和原物料力度。此外限制有損硫氰酸鹽和氣流體化學成分。高純營養化學物質表是在優異規范基本知識上大幅度降低和有損硫氰酸鹽的化學成分,加強原物料純凈度和。
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] %
行業類型 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
規則 | ≤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 | |||||
門類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
面積不低于 | |||||||||||||
規范 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
可信賴 | 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%
類屬 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不高于 | |||||||||
標淮 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
優質的 | 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熱解決管理制鎂硬質合金更具各種不相同的熱解決管理制,以把控晶體度、把控δ相形貌、分布區和比例,為了領取各種不相同等級的力學結構性能參數。鎂硬質合金熱解決管理制分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱 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木種長度規格和生產商環境可能生產商模鍛件(盤、整體化鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、有所差異的樣子和長度的防松件、回彈力構件等、發貨環境由供求對方磋商。絲材以磋商的發貨環境成盤狀發貨。
1.7GH4169熔練和鑄工加工加工制作工藝 設備不銹鋼的冶煉加工加工制作工藝 設備分類3類:蒸空磁傳器開關加電渣重熔;蒸空磁傳器開關加蒸空脈沖重熔;蒸空磁傳器開關加電渣重熔加蒸空脈沖重熔。可隨著組件的施用特殊標準,選擇需求的冶煉加工加工制作工藝 設備,足夠選用特殊標準。
1.8GH4169app情況與特出讓研發廠技術航空運輸和核重工業起傾向中的很多各樣的勻速運動件和推動件,如盤、環件、機匣、軸、葉子、鎖緊螺栓件、韌性電子器件、天然氣套管、密封電子器件等和焊接生產架鋼結構框架;研發廠技術核技術重工業app的很多各樣的韌性電子器件和格架;研發廠技術煤炭和煤化工層面app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熱性食物能
2.1.1GH4169熱分解的溫度依據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線膨漲數值見表2-3;
2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電能
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帶磁能金屬無帶磁。
2.5GH4169無機化學耐腐蝕性
2.5.1GH4169功效在室內空氣媒質中可靠性試驗100h后的陽極氧化數率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
陽極氧化頻率/(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 | 抽樣定位 | θ/℃ | 拉伸運動安全性能不少于 | HBS | 長時間耐磨性 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫項 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 橫排 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 橫著 | 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相變溫差γ"相是該鎳鋼的核心進行武器鍛造相,其高可靠溫差是650℃,開始固熔溫差為840~870℃,*固熔溫差是950℃,γ′相也是該鎳鋼的進行武器鍛造相,但人數超過γ"相,其揮發溫差是600℃,*熔解溫差是840℃;δ相的開始揮發溫差是700℃,揮發峰溫差是940℃,980℃開始熔解,*熔解溫差是1020℃。
4.2時間-熱度-組織性提升曲線圖見圖4-1。
4.3合金鋼機構結構的
4.3.1鎂硬質合金標淮熱凈化處理壯態的團體由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相根據。γ"(Ni3Nb)相是注意精煉相,為體心六方安全有序結構的的亞維持相,呈園盤狀在基體中彌散共格沉淀,在時限或軟件應用的時候,有向δ相轉換的變化趨勢,使難度越來越低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的人數次于γ"相,呈球狀彌散沉淀,對鎂硬質合金起一本分精煉功能。δ相注意在晶界沉淀,其形貌與鍛打的時候的終鍛室溫有關于,終鍛室溫在900℃,行成針狀,在晶界和晶內沉淀;終鍛室溫達930℃,δ相呈粉末狀,不光滑地理分布不均;終鍛室溫達950℃,δ相呈短棒狀,地理分布不均于晶界為主導;終鍛室溫達980℃,在晶界沉淀多量針狀δ相,鍛件發生經久凹槽敏銳性。終鍛室溫提高1020℃或更高的,鍛件中無δ相沉淀,晶體大小進而粗化,鍛件有經久凹槽敏銳性。鍛打步驟中,δ相在晶界沉淀,能得到釘扎功能,影響晶體大小粗化。
4.3.2L相是形變GH4169碳素鋼中不準許的存在的的相,該相富鈮,的存在的于鑄錠枝晶間,削減鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶室內溫度和均衡化時光的影響見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1金屬在炎熱固熔(隔溫2h)時的晶粒大小長成偏向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原來晶粒度度9~9.5級)經區別工作體溫加熱即為區別發生形變量打造發生形變后,再 細則熱辦理(固溶工作體溫965℃,1h),其晶粒度度度的發生變化見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術設備規格相關規定,平民鍛件一般晶體度為四級,能某個2級,高強度鍛件一般晶體度為8級,能某個2級;真接實效鍛件一般晶體度應以10級或更細。
4.3.4簡單追訴法定期限的鍛件在600~700℃追訴法定期限500h后,溶解相使用量的變遷見表4-2。
表4-1[19]
熔煉蒸汽加熱熱度/℃ | 有以下開裂水平的晶粒大小度/級 | 精鑄進行加熱平均溫度/℃ | 之下磨損狀態的金屬材質晶粒度/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]
有效期規范化 | 析晶相總數量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
直接的追訴時效的狀態 | 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脫模能
5.1.1因GH4169不銹鋼中鈮成分高,不銹鋼中的鈮偏析方面與礦冶生產技術進行對應。電渣重熔和真空泵焊弧鍛造的鍛造車速和電棒的線效果環境進行危害才質的優點缺點。熔速快,易出現富鈮的黑斑;熔速慢,會出現貧鈮的白癜風怎么辦;電棒表層線效果差和電棒內壁有波浪紋,均易誘發白癜風怎么辦的出現,以,增加電棒線效果和調控熔速及增加鋼錠的疑固時延是冶煉生產技術的重要要素。為應對鋼錠中的因素偏析過多,距今通過的鋼錠截面積并不超出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經透亮化清理的鎂合金有穩定的熱制作加工功效,鋼錠的開坯采暖器高溫不可以不低于1120℃。鍛件的鍛鑄技藝應按照其鍛件采用具體條件和使用標準要求,結合起來產量廠的產量具體條件而定。開坯和產量鍛件是,里面滲碳高溫和終鍛高溫有必要按照其工件所標準要求的組建情形和功效來敲定,一樣 狀況下,鍛鑄的終鍛高溫掌控在930~950℃內為宜。特殊鍛件的鍛鑄高溫和磨損狀態見表5-1。
表5-1[17]
鑄造類屬 | 次鍛造加工 | 最后次鑄造 | 最后次鑄造 | |||
升溫溫暖/℃ | 形變量/% | 煮沸溫度表/℃ | 傾斜量/% | 燒水室溫/℃ | 變化量/% | |
一般 高韌性 一直時效性 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 合法 ≥2 ≥2 |
5.1.3與板冷成型有關的信息的耐磨性見表5-2。
5.1.4鍛件的變型階段、終鍛溫度和晶體盡寸范圍內的相互影響見圖5-1。
5.1.5合金類動態化再沉淀見圖5-2。
5.1.6熱車機葉輪茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工作模鍛而成,有差異 的煅造供暖濕度對葉輪茶葉的應響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪茶葉策劃 效能為。
5.1.7和金在高溫高壓下的出現變形抗力弧線見圖5-3。
5.2電焊電弧焊接工藝安全耐磨性各種合金具備有滿足的電焊電弧焊接工藝安全耐磨性,能用氬弧焊、智能電子束焊、縫焊、電弧焊接等方式方法實行電焊電弧焊接工藝。
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
鍛煉生產技術 | 板厚/mm | 階段 | 杯突深度./mm | 波動可以彎曲的時間 | 限深沖常數 |
真空室傳器加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
段造受熱溫濕度/℃ | 20℃拉申功效 | 650℃拉長能力 | 650℃,690MPa堅持下去耐熱性 | ||||||||
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配件上的熱正確處工院藝航天配件上的的熱正確處置一般是按1.5條中規定的Ⅱ、Ⅲ這兩種體系,即原則規范熱正確處置體系和單獨限期熱正確處置體系實施。有枝術根據的前提下,也可采取體系熱正確處置。按原則規范體系熱正確處置時,固溶正確處置可在950~980℃范疇內,在確定的溫暖?10℃下實施。
5.4接觸面工作中加工工藝有必要時可對元件接觸面反腐敗斗爭使用噴丸淬煉、孔熱擠壓淬煉或管螺紋滾壓淬煉加工過程,使元件在交變受力生活條件下工作中的壽命短也隨著延長。
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車削粗加工生產粗加工生產與切屑耐腐蝕性合金屬可信賴地采取車削粗加工生產粗加工生產。
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
氣溫/℃ | 抗拉能力抗彎強度σb/MPa | 抗拉承載力σP0.2/MPa | 受力率/% | 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
室溫/℃ | 抗拉抗彎強度抗彎強度σb/MPa | 屈從密度σP0.2/MPa | 生長率/% | 抽縮率/% |
980℃?5℃固溶滲碳,水冷散熱 720℃?5℃,8幾小時乳濁液軟化,爐冷至620℃?5℃保熱 到總用時用時達到18H 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/℃ | 拉伸的強度的強度σb/MPa | 屈從硬度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 縮緊率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10天積累硬底化,爐冷至650℃?5℃隔熱 到總追訴時效周期達到了20分鐘 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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