GH4169
一、GH4169概述
GH4169鋁鋁合金屬是以體心四海的γ"和面心立米的γ′相沉積升級的鎳基室溫鋁鋁合金屬,在-253~700℃工作室內溫度範圍內含有順暢的,650℃接下來的屈服值抗拉強度居變型室溫鋁鋁合金屬的*,并含有順暢的、抗電磁輻射、、耐結垢耐熱性,并且 順暢的加工生產耐熱性、手工焊接耐熱性和公司可靠性,可以打造各方面圖案較為復雜的零元件,在宇航、核技術、中國石油工業園中,在以上所述工作室內溫度範圍內獲取了為廣泛性的軟件應用。
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資料型號GH4169(GH169)
1.2GH4169同類品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169食材的技術水平規定
GJB2612-1996《激光焊接用高熱鎂合金冷不銹鋼拉絲材規程》
HB6702-1993《WZ8編用GH4169和金棒材》
GJB3165 《飛機承力件用溫度和金帶鋼和鍛制棒材正確》
GJB1952 《民用航空用中高溫合金鋼熱軋板料制約》
GJB1953《 民用航空起驅力甩動件用室溫合金類軋鋼棒材規范標準》
GJB2612 《對接焊用高溫高壓不銹鋼冷拉絲機材正確》
GJB3317《 航天用較高溫度合金材料熱軋鋼板板國家標準》
GJB2297 《航空公司用高溫度耐熱合金冷拔(軋)無縫隙管規范化》
GJB3020 《飛機用高熱各種合金環坯規范化》
GJB3167 《冷鐓用常溫合金鋼冷磨砂材制約》
GJB3318 《飛防用溫度合金屬帶鋼帶材規程》
GJB2611《 民航用持續高溫合金鋼冷拉棒材技術規范》
YB/T5247 《手工焊接用高溫天氣耐熱合金冷金屬拉絲》
YB/T5249 《冷鐓用常溫鋁合金冷拉絲工藝》
YB/T5245 《一般的承力件用高溫硬質合金熱軋鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 勻速轉動部位用高的溫度合金鋼冷軋棒材》
GB/T14994 《炎熱硬質合金冷拉棒材》
GB/T14995 《炎熱碳素鋼帶鋼板》
GB/T14996 《炎熱合金材料帶鋼卷板》
GB/T14997 《高溫度錳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《溫度過高合金類坯件毛壞》
GB/T14992 《溫度作業廢金屬和廢金屬間氧化物溫度作業建筑材料的劃分類別和鋼號》
HB5199《 航天用高溫環境錳鋼冷扎卷板》
HB5198 《航班嫩葉用扭曲較高溫度金屬棒材》
HB5189 《國際航空葉輪葉片用磨損高溫不銹鋼棒材》
HB6072 《WZ8產品用GH4169金屬棒材》
1.4GH4169檢查是否有效因素該合金用料的檢查是否有效因素有3類:的標準規定有效因素、質優有效因素、高純有效因素,見表1-1。質優有效因素的在的標準規定有效因素的前提上降碳增鈮,為了限制氫氟酸處理鈮的人數,限制損耗源和加劇加強相的人數,增強的性能和用料密度。同時限制輻射危害懸浮物和氣流體含鐵。高純有效因素是在質優的標準規定前提上降低了和輻射危害懸浮物的含鐵,增強用料色度和。
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] %
門類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準規范 | ≤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 | |||||
高品質 | 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 | ||||
不高于 | |||||||||||||
規定 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
品質 | 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%
等級分類 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
太大過 | |||||||||
規定 | --- | --- | 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熱凈化解決方式鎳鋼含有其他的的熱凈化解決方式,以控住金屬材質晶粒度、控住δ相形貌、區域劃分和次數,為了贏得其他的層次的流體力學性。鎳鋼熱凈化解決方式分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的品種尺碼和供給的情況行供給模鍛件(盤、整體性鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不同的形狀圖片大全和尺碼的緊固連接件、延展性pcb板等、快速交貨,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期期的情況由供求關系夫妻之間談判。絲材以談判的快速交貨,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期期的情況成盤狀快速交貨,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期期。
1.7GH4169煉制和鍛造的工藝流程技術金屬的冶煉的工藝流程技術包含3類:負壓體度體感器加電渣重熔;負壓體度體感器加負壓體度體焊弧重熔;負壓體度體感器加電渣重熔加負壓體度體焊弧重熔。可不同組件的食用耍求,的選擇需用的冶煉的工藝流程技術,足夠運用耍求。
1.8GH4169app簡況與特俗的要求生產加工飛機和航空工業生產加工打火機中的各方面靜置件和運轉件,如盤、環件、機匣、軸、葉尖、緊固連接件、延展能力元器件、燃汽管、密封帶元器件等和熔接設備構造件;生產加工核技術工業生產加工app的各方面延展能力元器件和格架;生產加工原油和化工廠鄰域app的工件加工及工件加工。
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鋁熱反應濕度范圍之內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線開裂公式見表2-3;
2.2GH4169黏度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電效能
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吸引力能耐熱合金無吸引力。
2.5GH4169藥劑學效果
2.5.1GH4169能力在自然空氣材質中試驗檢測100h后的氧化物時延見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
脫色傳輸率/(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]
的規格 d/mm | 抽樣定位 | θ/℃ | 拉伸運動能不乘以 | HBS | 牢固特點 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 雙向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 上下 | 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相變溫差γ"相是該鎂合金類的大部分精煉木紋地板相,其高平衡溫差是650℃,開啟固熔溫差為840~870℃,*固熔溫差是950℃,γ′相也是該鎂合金類的精煉木紋地板相,但個數短于γ"相,其析晶溫差是600℃,*熔解溫差是840℃;δ相的開啟析晶溫差是700℃,析晶峰溫差是940℃,980℃開啟熔解,*熔解溫差是1020℃。
4.2時間段-室內溫度-結構轉變成折線見圖4-1。
4.3錳鋼團體結構設計
4.3.1金屬標準單位熱進行處理形態的阻止由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成的。γ"(Ni3Nb)相是重要提高相,為體心六方合理設計的亞穩固相,呈園盤狀在基體中彌散共格揮發,在時間或軟件應用一年后,有向δ相轉型的變化趨勢,使力度驟降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總數量次于γ"相,呈球狀彌散揮發,對金屬起一款分提高功用。δ相重要在晶界揮發,其形貌與熔煉一年后的終鍛溫濕度業內,終鍛溫濕度在900℃,冒出針狀,在晶界和晶內揮發;終鍛溫濕度達930℃,δ相呈顆粒肥料狀,不規則遍布;終鍛溫濕度達950℃,δ相呈短棒狀,遍布于晶界是以;終鍛溫濕度達980℃,在晶界揮發一少部分針狀δ相,鍛件冒出耐用矛盾銘物質性。終鍛溫濕度達到1020℃或更好,鍛件中無δ相揮發,晶體逐漸粗化,鍛件有耐用矛盾銘物質性。熔煉全過程中,δ相在晶界揮發,能開到釘扎功用,障礙晶體粗化。
4.3.2L相是和變形GH4169合金鋼中不容許有著的相,該相富鈮,有著于鑄錠枝晶間,減少鑄錠初凝固點,鑄錠中L相固溶熱度和不規則化期限的相互影響見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1鎳鋼在溫度過高固熔(保溫層2h)時的晶體長成取向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原有晶粒大小度9~9.5級)經有差異 室內溫度微波加熱并且以有差異 變彎量鍛壓變彎后,再路過條件感應加熱(固溶室內溫度965℃,1h),其晶粒大小度度的變化無常見表4-1。
4.3.3.3鍛件高技術規范規范,普通的鍛件最低值晶粒大小度度度為三級,容許極少數2級,鍛造鍛件最低值晶粒大小度度度為8級,容許極少數2級;進行期限鍛件最低值晶粒大小度度度應是10級或更細。
4.3.4馬上法定期限的鍛件在600~700℃法定期限500h后,揮發相用量的轉變 見表4-2。
表4-1[19]
鍛打預熱溫度/℃ | 下述扭曲地步的晶體度/級 | 段造加溫水溫/℃ | 如下變化程度上的晶體度/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]
期限規范性 | 析晶相數/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
直接的法定期限的狀態 | 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壓延成型特點
5.1.1因GH4169各種錳鋼中鈮含碳量高,各種錳鋼中的鈮偏析層次與冶金行業的加工工藝同時相關內容。電渣重熔和重力作用脈沖冶煉的冶煉轉速和電棒的的品質心態同時影向的材料的優缺點。熔速快,易造成富鈮的黑斑;熔速慢,會造成貧鈮的斑點;電棒表皮的品質差和電棒內部結構有內裂,均易生成斑點的造成,因而,改善電棒的品質和保持熔速及改善鋼錠的溶化數率是冶煉的加工工藝的重中之重原則。為制止鋼錠中的稀有元素偏析厚重,迄今為止分為的鋼錠直徑約不高于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經平滑化補救的各種合金具不錯的熱制作效能,鋼錠的開坯升溫環境溫差只能不超1120℃。鍛件的打造工藝流程應要按照其鍛件在使用事情和APP讓,相結合加工廠的加工水平而定。開坯和加工鍛件是,里面降溫環境溫差和終鍛環境溫差必須要要按照其零件加工所讓的組織化狀況和效能來決定,尋常事情下,打造的終鍛環境溫差控住在930~950℃彼此為宜。各項鍛件的打造環境溫差和壓扁狀態見表5-1。
表5-1[17]
鍛壓類型 | 次淬火 | 第一次段造 | 其次次鍛打 | |||
調溫水溫/℃ | 開裂量/% | 采暖器高溫/℃ | 開裂量/% | 加溫室溫/℃ | 彎曲變形量/% | |
普遍 高韌性 直接的法定期限 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 限制 ≥2 ≥2 |
5.1.3與實木板材冷冷沖壓管于的性能指標見表5-2。
5.1.4鍛件的斷裂方面、終鍛水溫和金屬材質晶粒厚度間的的關系見圖5-1。
5.1.5鎳鋼動態的再凝結見圖5-2。
5.1.6打火機嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道步驟模鍛而成,的不同的打造進行加熱體溫對嫩葉的的影響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的嫩葉組織結構的性能為。
5.1.7合金類在高溫作業下的開裂抗力弧線見圖5-3。
5.2不銹鋼氬弧焊能力鎂合金還具有完美的不銹鋼氬弧焊能力,常用氬弧焊、手機束焊、縫焊、碰焊等手段來不銹鋼氬弧焊。
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]。
表5-2
鍛造加工 | 板厚/mm | 感覺 | 杯突淬硬層/mm | 老是拉伸頻次 | 限深沖因子 |
蒸空光感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
淬火熱處理加熱溫度表/℃ | 20℃伸拉特性 | 650℃伸拉使用性能 | 650℃,690MPa經久耐用特點 | ||||||||
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元件感應加熱工學藝航空公司元件的感應加熱一般性按1.5條明文規定的Ⅱ、Ⅲ兩個獎懲監督管理制,即規格單位感應加熱獎懲監督管理制和隨便追訴時效感應加熱獎懲監督管理制確定。再遇見方法合理性的經濟條件下,也可主要采用獎懲監督管理制感應加熱。按規格單位獎懲監督管理制感應加熱時,固溶整理可在950~980℃區域內,在選擇的攝氏度?10℃下確定。
5.4表明補救加工制作工藝 重要性時可對零部件表明境地開始噴丸精煉、孔熱擠壓精煉或螺孔滾壓精煉繁瑣流程,使零部件在交變載重前提下工做的壽命加增倍長。
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切屑代制造與電火花制造效果金屬可感到滿意地做切屑代制造。
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
的溫度/℃ | 抗拉能力抗壓強度σb/MPa | 妥協標準σP0.2/MPa | 受力率/% | 縮緊率/% |
-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
平均溫度/℃ | 抗壓難度難度σb/MPa | 屈從強度σP0.2/MPa | 長度率/% | 縮水率/% |
980℃?5℃固溶去應力退火,油冷 720℃?5℃,8小時候石雕文化沉淀硬底化,爐冷至620℃?5℃保溫隔熱 到總實效時刻達到了18小 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 |
室內溫度/℃ | 抗壓抗壓強度抗壓強度σb/MPa | 塑性變形抗彎強度σP0.2/MPa | 生長率/% | 做收縮率/% |
1065℃?5℃,45min,散熱 760℃?5℃,10小積淀硬度,爐冷至650℃?5℃墻體保溫 到總精力精力高于20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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