GH4169
一、GH4169概述
GH4169金屬是以體心四面八方的γ"和面心立米的γ′相悠長歲月中強化裝備的鎳基高的氣溫金屬,在-253~700℃氣溫的范圍圖內有更好的,650℃以上的妥協抗拉強度居形變高的氣溫金屬的*,并有更好的、抗覆蓋、、耐被腐蝕性,各類更好的代加工性、氬弧焊性和機構平穩性,能夠制作各類線條麻煩的零部分,在宇航、核能源、石油化工制造業中,在上面氣溫的范圍圖內刷出了為豐富的操作。
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用料鋼材型號GH4169(GH169)
1.2GH4169相近的字鋼材牌號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169產品的技術設備標準規范
GJB2612-1996《焊結用高溫作業金屬冷拉絲機材標準》
HB6702-1993《WZ8款型用GH4169硬質合金棒材》
GJB3165 《民航承力件用高熱錳鋼冷軋和鍛制棒材標準規范》
GJB1952 《航材用溫度合金材料帶鋼金屬薄板技術規范》
GJB1953《 航空公司打火機轉件用炎熱鎂合金軋鋼棒材標準》
GJB2612 《悍接用持續高溫不銹鋼冷磨砂材技術規范》
GJB3317《 航空運輸用高的溫度和金熱扎墻板正確》
GJB2297 《航空運輸用高溫高壓鋁合金冷拔(軋)無接縫管規程》
GJB3020 《南航用低溫碳素鋼環坯標準》
GJB3167 《冷鐓用氣溫金屬冷拉絲工藝材實驗室管理標準》
GJB3318 《航空航天用氣溫各種合金冷軋鋼帶材規范性》
GJB2611《 民用航空用高溫天氣鋁合金冷拉棒材管理規范》
YB/T5247 《焊用較高溫度金屬冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用高熱各種合金冷壓模》
YB/T5245 《常見承力件用高的溫度合金鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 甩動元器件用室溫錳鋼熱扎棒材》
GB/T14994 《溫度高碳素鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《常溫鋁合金帶鋼板》
GB/T14996 《高溫天氣錳鋼熱軋簿板》
GB/T14997 《氣溫耐熱合金鍛制圓餅》
GB/T14998 《低溫耐熱合金坯件毛壞》
GB/T14992 《高熱合合金金屬和合金金屬間無機化合物高熱物料的區分和鋼材型號》
HB5199《 航天用高溫作業錳鋼帶鋼簿板》
HB5198 《航空航天葉子用發生形變高溫度鎂合金棒材》
HB5189 《航材葉面用變彎高溫天氣鎳鋼棒材》
HB6072 《WZ8型號用GH4169鎂合金棒材》
1.4GH4169藥劑學好分該耐熱合金的藥劑學好分涵蓋3類:標準化規范組分、優良組分、高純組分,見表1-1。優良組分的在標準化規范組分的基本條件上降碳增鈮,為了增加無定形碳鈮的規模,增加硬度疲勞源和加劇強化裝備相的規模,增加使用性能和材質硬度。也增加有危害性沉渣和氣流體含量。高純組分是在優良標準化規范基本條件上大大減少和有危害性沉渣的含量,增加材質含量和。
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] %
專業類別 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準單位 | ≤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 | 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 | ||||
較小于 | |||||||||||||
基準 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
一流 | 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%
類型 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
好超過 | |||||||||
標準化 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
更優質 | 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熱治理 方式合金鋼鋼兼有與眾不一的熱治理 方式,以操縱晶粒大小度、操縱δ相形貌、分布圖和占比,然而有與眾不一階段的力學結構能。合金鋼鋼熱治理 方式分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木種年紀和供貨商的情況是可以供貨商模鍛件(盤、縱向鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、與眾不同樣式和大小的緊固連接件、彈力器件等、快速快速訂貨,工程團隊不斷突破工藝瓶頸,根據不同產品的特性,制定不同的生產工藝,工程團隊不斷突破工藝瓶頸,根據不同產品的特性,制定不同的生產工藝的情況由供求兩人之間磋商。絲材以磋商的快速快速訂貨,工程團隊不斷突破工藝瓶頸,根據不同產品的特性,制定不同的生產工藝,工程團隊不斷突破工藝瓶頸,根據不同產品的特性,制定不同的生產工藝的情況成盤狀快速快速訂貨,工程團隊不斷突破工藝瓶頸,根據不同產品的特性,制定不同的生產工藝,工程團隊不斷突破工藝瓶頸,根據不同產品的特性,制定不同的生產工藝。
1.7GH4169鍛造和鍛鑄藝合金屬的冶煉藝分3類:進口真空體環境室室感覺加電渣重熔;進口真空體環境室室感覺加進口真空體環境室室弧光重熔;進口真空體環境室室感覺加電渣重熔加進口真空體環境室室弧光重熔。可選取配件上的的選取規范標準,選取需求的冶煉藝,提供選用規范標準。
1.8GH4169選用簡況與特俗必須制做國際航空和航天工程啟傾向中的不同的平穩件和螺桿旋轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、加固件、應力松弛器件、天燃氣套管、密封帶器件等和焊接工藝型式件;制做原子能工農業選用的不同的應力松弛器件和格架;制做是由和化工新材料域選用的零部件及零部件。
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溫性能
2.1.1GH4169溶化溫濕度依據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線增加因子見表2-3;
2.2GH4169硬度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電耐熱性
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磁體能不銹鋼無磁體。
2.5GH4169物理的性能
2.5.1GH4169穩定性在環境媒介中應力測試100h后的硫化傳送速度見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
硫化頻率/(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]
樣式 d/mm | 采樣朝向 | θ/℃ | 肌肉拉伸效果不乘以 | HBS | 經久耐用耐磨性 | |||||
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 | 橫排 | 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相變室內平均室內環境的室溫表因素γ"相是該鋁碳素鋼的重要提升相,其高安全穩定室內平均室內環境的室溫表因素是650℃,開啟了固熔室內平均室內環境的室溫表因素為840~870℃,*固熔室內平均室內環境的室溫表因素是950℃,γ′相也是該鋁碳素鋼的提升相,但需求量高于γ"相,其揮發室內平均室內環境的室溫表因素是600℃,*熔解室內平均室內環境的室溫表因素是840℃;δ相的開啟了揮發室內平均室內環境的室溫表因素是700℃,揮發峰室內平均室內環境的室溫表因素是940℃,980℃開啟了熔解,*熔解室內平均室內環境的室溫表因素是1020℃。
4.2精力-溫-公司適應曲線美見圖4-1。
4.3鎳鋼組織性構造
4.3.1碳素鋼準則熱辦理的狀態的設計由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相包含。γ"(Ni3Nb)相是主耍精煉相,為體心八方平穩設計的亞穩定可靠相,呈圓板狀在基體中彌散共格沉淀,在法定期限或運用前幾天,有向δ相轉換的變化趨勢,使比強度減少。γ′(Ni3(Al、Ti))相的用戶次于γ"相,呈球狀彌散沉淀,對碳素鋼起這有些精煉反應。δ相主耍在晶界沉淀,其形貌與鍛打前幾天的終鍛高溫關以,終鍛高溫在900℃,進行針狀,在晶界和晶內沉淀;終鍛高溫達930℃,δ相呈粉末狀,平均分散;終鍛高溫達950℃,δ相呈短棒狀,分散于晶界應以;終鍛高溫達980℃,在晶界沉淀小量針狀δ相,鍛件產生堅持下去突破開口的敏非理性。終鍛高溫可達到1020℃或更大,鍛件中無δ相沉淀,晶粒度大小無常的意思粗化,鍛件有堅持下去突破開口的敏非理性。鍛打具體步驟中,δ相在晶界沉淀,能得到釘扎反應,拘束晶粒度大小粗化。
4.3.2L相是發生GH4169金屬中不可以都有的相,該相富鈮,都有于鑄錠枝晶間,大大減少鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶平均溫度和光滑化周期的干系見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1合金材料在高熱固熔(墻體保溫2h)時的晶體長大成人趨勢見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原來晶粒大小大小9~9.5級)經多種攝氏度受熱即為多種斷裂量鍛鑄斷裂后,再經歷規范標準熱凈化處理(固溶攝氏度965℃,1h),其晶粒大小大小度的變現見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術水平標準化約定,正規鍛件均晶體度度為6級,合法少數2級,高強度鍛件均晶體度度為8級,合法少數2級;可以限期鍛件均晶體度度應當為10級或更細。
4.3.4會直接限期的鍛件在600~700℃限期500h后,沉淀相數據的變化無常見表4-2。
表4-1[19]
鍛壓受熱溫差/℃ | 以上膨脹階段的金屬材質晶粒度/級 | 鍛鑄受熱溫度因素/℃ | 下例彎曲方面的金屬材質晶粒度/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]
時間標準化 | 溶解相的數量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
簡單追訴時效的情況 | 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成型。能
5.1.1因GH4169鋁合金類中鈮含氧量高,鋁合金類中的鈮偏析情況與有色金屬生產工藝流程隨時有關于。電渣重熔和蒸空電弧放電融煉的融煉加速度和電棒的水平情形隨時引響材質的優勢。熔速快,易行成富鈮的黑斑;熔速慢,會行成貧鈮的癲癇病;電棒從表面水平差和電棒內外有紋裂,均易引起癲癇病的行成,因而,增強電棒水平和操作熔速及增強鋼錠的固化時延是冶煉生產工藝流程的主要問題。為防止鋼錠中的要素偏析超重,如今利用的鋼錠內直徑不是很達到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經勻稱化解決的合金屬有著優良的熱工作加工耐熱性,鋼錠的開坯加溫溫差不得不小于1120℃。鍛件的煅造加工應會按照其鍛件食用情況和APP需求,運用工作廠的工作狀況而定。開坯和工作鍛件是,正中間降溫溫差和終鍛溫差可以會按照其零配件所需求的進行心態和耐熱性來選擇,通常現象現象下,煅造的終鍛溫差調整在930~950℃之中為宜。四種鍛件的煅造溫差和變彎的情況見表5-1。
表5-1[17]
煅造專業類別 | 次煅造 | 其再次鍛造加工 | 第一次煅造 | |||
預熱體溫/℃ | 壓扁量/% | 加溫平均溫度/℃ | 出現變形量/% | 進行加熱體溫/℃ | 壓扁量/% | |
傳統 強 間接時效性 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 能 ≥2 ≥2 |
5.1.3與生態板材冷熱擠壓想關的功效見表5-2。
5.1.4鍛件的開裂層度、終鍛攝氏度和晶粒度面積兩者之間的直接關系見圖5-1。
5.1.5金屬動態的再結晶體見圖5-2。
5.1.6打著機嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道加工過程模鍛而成,的不同的煅造加熱溫差對嫩葉的引響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的嫩葉組識功效為。
5.1.7合金類在炎熱下的膨脹抗力曲線圖見圖5-3。
5.2激光悍接的效能和金還具有貼心的激光悍接的效能,常用氬弧焊、電子為了滿足電子時代發展的需求,束焊、縫焊、氣焊等做法開始激光悍接。
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
融煉方法 | 板厚/mm | 環境 | 杯突層次/mm | 波動彎曲成機會 | 限深沖彈性系數 |
重力作用感器加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛打加水溫濕度/℃ | 20℃拉申性 | 650℃彎曲耐熱性 | 650℃,690MPa耐用特點 | ||||||||
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加工配件熱處工院藝民用航空加工配件的滲碳基本按1.5條指定的Ⅱ、Ⅲ兩種方式系統,即規范要求滲碳系統和馬上期限滲碳系統實行。等到技木根據的具體條件下,也可所采用系統滲碳。按規范要求系統滲碳時,固溶整理可在950~980℃面積內,在所選的的溫度?10℃下實行。
5.4從表面能正確處理工學藝相應時可對組件從表面能事態開始噴丸升星、孔捏壓升星或螺距滾壓升星繁瑣流程,使組件在交變荷載的條件下運作的人類壽命流水節拍擴大。
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車削激光代加工激光代加工與軸類耐腐蝕性硬質合金可中意地對其進行車削激光代加工激光代加工。
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)
表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響
表6-1
濕度/℃ | 抗壓密度密度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
表6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能
表6-2
濕度/℃ | 抗拉的強度的強度σb/MPa | 軟弱屈服強度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 做收縮率/% |
980℃?5℃固溶熱處理回火,水冷式 720℃?5℃,81天發展硬度,爐冷至620℃?5℃保熱 到總期限期限到達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 |
熱度/℃ | 抗拉撓度撓度σb/MPa | 屈服值力度σP0.2/MPa | 長度率/% | 做收縮率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10小的時候積累硬底化,爐冷至650℃?5℃保冷 到總法定期限日子滿足20半小時 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 |
GH4169數據由武漢隆繼金屬實業全程提供,你可搜索更多了解西安隆繼鋁合金群體。