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GH4169力學性能

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GH4169

一、GH4169概述 

GH4169鎳鋼是以體心六方的γ"和面心萬立方的γ′相沉淀物突破的鎳基高的溫差鎳鋼,在-253~700℃溫差使用時間范圍內兼備優質的,650℃下面的塑性扭曲力度居扭曲高的溫差鎳鋼的*,并兼備優質的、抗電磁干擾、、耐腐蝕性強性的耐磨性,或是優質的加工制作的耐磨性、氬弧焊的耐磨性和團體保持穩定義,就能夠創造各種各樣的模樣繁瑣的零部分,在宇航、核能發電、石油氣化學工業中,在作出溫差使用時間范圍內榮獲了為多方面的適用。

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素材類型GH4169(GH169)

1.2GH4169類似鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169物料的技術工藝規范標準

GJB2612-1996《電焊焊接用高的溫度鎂合金冷拉絲工藝材規范了》

HB6702-1993《WZ8系列表用GH4169錳鋼棒材》

GJB3165 《飛防承力件用低溫和金熱軋鋼板和鍛制棒材標準》

GJB1952 《航空公司用溫度過高碳素鋼帶鋼薄鋼板規范性》

GJB1953《 飛防發起機轉動或者單方向轉動件用常溫合金類熱軋鋼板棒材規范性》

GJB2612 《熔接用炎熱和金冷磨砂材規程》

GJB3317《 南航用高溫環境鋁合金熱軋鋼板墻板規范標準》

GJB2297 《飛機維修用溫度金屬冷拔(軋)無接縫管實驗室管理標準》

GJB3020 《民航用高溫度合金類環坯管理規范》

GJB3167 《冷鐓用低溫合金材料冷拉絲工藝材制約》

GJB3318 《航空航天用溫度高和金冷扎帶材規范化》

GJB2611《 民航用溫度過高合金類冷拉棒材標準化》

YB/T5247 《熔接用室溫合金鋼冷金屬拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用低溫合金類冷金屬拉絲》

YB/T5245 《尋常承力件用室溫鎂合金冷軋和鍛制棒材》

GB/T14993《 運轉結構件用常溫硬質合金軋鋼棒材》

GB/T14994 《高溫度合金屬冷拉棒材》

GB/T14995 《較高溫度鎂合金熱軋鋼板》

GB/T14996 《低溫合金屬帶鋼卷板》

GB/T14997 《室溫金屬鍛制圓餅》

GB/T14998 《持續高溫鎳鋼坯件毛壞》

GB/T14992 《氣溫金屬和金屬間單質氣溫建筑材料的劃分和型號》

HB5199《 航材用溫度高耐熱合金帶鋼板料》

HB5198 《飛機維修葉面用變彎低溫耐熱合金棒材》

HB5189 《中國航空葉輪葉片用磨損高溫各種合金棒材》

HB6072 《WZ8國產用GH4169合金類棒材》

1.4GH4169耐腐蝕上的成份該鋁合金的耐腐蝕上的成份分成3類:原則規定的的成份、優良的成份、高純的成份,見表1-1。優良的成份的在原則規定的的成份的基礎性條件上降碳增鈮,所以少增碳鈮的次數統計,少疲倦源和增長武器鍛造相的次數統計,加強效能和食材效果。同樣少威害殘渣隨和體含鋅量。高純的成份是在優良原則規定的基礎性條件上較低和威害殘渣的含鋅量,加強食材飽和度和。

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。

1-1[1] % 

門類

C

Cr

Ni

Co

Mo

Al

Ti

Fe

規格

≤0.08

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

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

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

等級分類

Nb

B

Mg

Mn

Si

P

S

Cu

Ca

太超出

規定

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% 

品目

Bi

Sn

Pb

Ag

Se

Te

Tl

N

O

很大于等于

規范

---

---

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熱解決管理機制鎳鋼具有著不一樣的熱解決管理機制,以管控晶粒大小度、管控δ相形貌、劃分和總數,然后可以獲得不一樣級的流體力學能。鎳鋼熱解決管理機制分3類:

Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或風冷 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新品種的規格和提供睡眠環境可不可以提供模鍛件(盤、總體鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、區別形狀圖片和寸尺的牢固件、粘性電子器件等、供貨睡眠環境由需求量兩人商議。絲材以商議的供貨睡眠環境成盤狀供貨。

1.7GH4169鍛造和冶煉技術流程錳鋼的冶煉技術流程分為3類:重力作用感覺加電渣重熔;重力作用感覺加重力作用電孤重熔;重力作用感覺加電渣重熔加重力作用電孤重熔。可只能根據機件的食用特殊特殊要求,采用需提交的冶煉技術流程,無法廣泛應用特殊特殊要求。

1.8GH4169軟件使用情況與特殊化規定產生民用航空和航空工業制作業打著機中的很多失重狀態件和高速旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、立即擰緊件、的剛性元器件、管道煤氣picc導管、密封蓋元器件等和熔接結構的件;產生核能發電工業制作業軟件使用的很多的剛性元器件和格架;產生原油使用量和藍翔塑業久久久久久久蜜桃-久久久久久亚洲蜜桃-久久综合九色欧美综合狠狠-久久综合狠狠综合所生產的業務領域軟件使用的配件及配件。

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性溫能

2.1.1GH4169溶化溫差比率1260~1320℃。

2.1.2GH4169熱導率見表2-1。

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線擴張公式見表2-3;

2.2GH4169高密度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電性

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

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磁鐵能碳素鋼無磁鐵。

2.5GH4169化工功能

2.5.1GH4169機械性能在氧氣導電介質中疲勞試驗100h后的硫化速度見表2-4。

2-4 

θ/℃

600

700

800

900

1000

氧化反應速度/(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。

3-1[1] 

樣式

d/mm

取樣方法方法

θ/℃

肌肉拉伸安全性能不大于

HBS

耐久能力

σP0.2/MPa

σb/MPa

δ5/%

ψ/%

σ/MPa

t/h

δ5/%

≤125

橫縱

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

側向

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相變的溫暖γ"相是該碳素鋼的具體進行強化木紋地板相,其高不穩定性的溫暖是650℃,慢慢固熔的溫暖為840~870℃,*固熔的溫暖是950℃,γ′相也是該碳素鋼的進行強化木紋地板相,但規模不少γ"相,其揮發的溫暖是600℃,*熔解的溫暖是840℃;δ相的慢慢揮發的溫暖是700℃,揮發峰的溫暖是940℃,980℃慢慢熔解,*熔解的溫暖是1020℃。

4.2準確時間-溫差-組織化轉換曲線擬合見圖4-1。

4.3錳鋼公司型式

4.3.1鋁合金材料條件熱操作動態的組織性由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是常見精煉相,為體心四面八方良好構成的亞不穩相,呈園盤狀在基體中彌散共格沉淀,在法定期限或軟件時,有向δ相轉化的動向,使程度下滑。γ′(Ni3(Al、Ti))相的次數次于γ"相,呈球狀彌散沉淀,對鋁合金材料起那一小塊精煉的效用。δ相常見在晶界沉淀,其形貌與熔煉時的終鍛氣溫相關聯,終鍛氣溫在900℃,進行針狀,在晶界和晶內沉淀;終鍛氣溫達930℃,δ相呈顆料狀,均布置圖制作;終鍛氣溫達950℃,δ相呈短棒狀,布置圖制作于晶界來源于;終鍛氣溫達980℃,在晶界沉淀多量針狀δ相,鍛件有堅持下去突破人才缺口靈敏性。終鍛氣溫起到1020℃或更強,鍛件中無δ相沉淀,晶粒大小大小不斷粗化,鍛件有堅持下去突破人才缺口靈敏性。熔煉進程中,δ相在晶界沉淀,能加到釘扎的效用,阻攔晶粒大小大小粗化。

4.3.2L相是開裂GH4169耐熱合金中不限制具備的相,該相富鈮,具備于鑄錠枝晶間,縮減鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶環境溫度和不規則化時期的的關聯見圖4-2。

4.3.3金屬材質晶粒度

4.3.3.1耐熱合金在高溫度固熔(保溫層2h)時的晶體成人趨向見圖4-3。

4.3.3.2棒材(原晶體大小9~9.5級)經各種攝氏度受熱后以各種彎曲量鑄造彎曲后,再經歷規定熱治療(固溶攝氏度965℃,1h),其晶體大小度的變換見表4-1。

4.3.3.3鍛件能力原則規范,普通型鍛件均勻晶體大小度為6級,不得特定2級,強鍛件均勻晶體大小度為8級,不得特定2級;之間追訴時效鍛件均勻晶體大小度應當為10級或更細。

4.3.4真接法定期限的鍛件在600~700℃法定期限500h后,沉淀相總量的波動見表4-2。

4-1[19] 

煅造預熱溫暖/℃

下類變彎狀態的金屬材質晶粒度/級

鍛鑄加水溫度表/℃

接下來發生形變層度的晶粒大小度/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

4-2[11] 

時間規則

揮發相用量/%

θ/℃

t/h

δ-Ni3Nb+MC

γ"-Ni3Nb,

γ′-Ni3(Al,Ti,Nb)

直觀限期狀況

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而成功效

5.1.1因GH4169不銹鋼中鈮含水量高,不銹鋼中的鈮偏析程度上與石油化工技術會之間想關。電渣重熔和正空電孤冶煉的冶煉加速度和電棒的高性能管理情況會之間影響力面料的優劣勢。熔速快,易演變成富鈮的黑斑;熔速慢,會演變成貧鈮的斑點;電棒漆層高性能管理差和電棒里面的有紋裂,均易型成斑點的演變成,于是,增加電棒高性能管理和調控熔速及增加鋼錠的初凝傳送速度是冶煉技術的重中之重情況。為防止出現鋼錠中的設計元素偏析太重,如今運用的鋼錠孔徑較小于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經勻化外理的合金類還具有優質的熱處理使用的耐熱性,鋼錠的開坯升溫溫度不得已少于1120℃。鍛件的熔煉制作工藝應依照鍛件使用的系統和應用軟件要,通過的加工廠的的工作制造生活條件而定。開坯和的工作制造鍛件是,前面熱處理回火溫度和終鍛溫度一定要依照配件需要的公司動態和使用的耐熱性來斷定,應該前提下,熔煉的終鍛溫度設定在930~950℃區間內為宜。各種鍛件的熔煉溫度和彎曲方面見表5-1。

5-1[17] 

熔煉等級分類

次打造

二是次煅造

第四次鑄造

煮沸高溫/℃

變彎量/%

采暖器濕度/℃

變彎量/%

供暖溫差/℃

壓扁量/%

普通的

高強度

隨時限期

1065~1090

1040~1065

995~1025

-

-

>50

1040~1065

1010~1040

970~995

-

30~50

>50

4~6

8

10

支持

≥2

≥2

5.1.3與板才冷擠壓成型有關的信息的使用性能見表5-2。

5.1.4鍛件的發生形變層次、終鍛的溫度和晶粒度長度之中的感情見圖5-1。

5.1.5碳素鋼動向再析出見圖5-2。

5.1.6打著機茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝流程模鍛而成,其他的鍛打升溫平均溫度對茶葉的會影響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉進行的性能為。

5.1.7和金在高溫天氣下的變彎抗力的身材曲線見圖5-3。

5.2對焊穩定性鎳鋼具備有感到滿意的對焊穩定性,能作氬弧焊、網上束焊、縫焊、激光點焊等具體方法做對焊。

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]。

5-2 

融煉方法

板厚/mm

情況

杯突高度/mm

出現彎折變形的次數

限深沖因子

抽真空感應式加電渣

1.5

950℃固溶

11.5

17.5

1.96

5-3[19] 

鍛打受熱溫差/℃

20℃伸展使用性能

650℃彎曲性能參數

650℃,690MPa長時間能力

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配件上的熱工作工藝流程飛防配件上的的熱工作通常情況下按1.5條法規的Ⅱ、Ⅲ二種會議監督機制,即規則熱工作會議監督機制和直觀限期熱工作會議監督機制做。再出高技術法律規定的必備條件下,也可按照會議監督機制熱工作。按規則會議監督機制熱工作時,固溶工作可在950~980℃依據內,在所選的熱度?10℃下做。

5.4的接觸面處里生產技術必須時可對零配件的接觸面態勢完成噴丸升級、孔捏壓升級或螺母滾壓升級多種工序,使零配件在交變超載負荷條件下操作的生存期加飆升長。

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鉆削精激光加工與削磨特點鋁合金可滿意率地做鉆削精激光加工。

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) 

6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響

6-1 

氣溫/℃

抗壓比強度比強度σb/MPa

屈服比強度比強度σP0.2/MPa

拉伸應變率/%

收斂率/%

-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

6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能

6-2 

氣溫/℃

抗拉強度強度σb/MPa

抗拉構造σP0.2/MPa

張拉率/%

收縮率/%

980℃?5℃固溶淬火,水冷式 720℃?5℃,8每小時積淀軟化,爐冷至620℃?5℃保溫隔熱

到總時長時長提高18小時內 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/℃

抗拉能力硬度σb/MPa

屈服難度難度σP0.2/MPa

長度率/%

縮小率/%

1065℃?5℃,45min,水冷散熱器 760℃?5℃,10分鐘沉淀出的硬度,爐冷至650℃?5℃保溫

到總限期時間段達到了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

 


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