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GH4169力學性能

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GH4169

一、GH4169概述 

GH4169一些鎂錳鋼是以體心四正的γ"和面心立米的γ′相沉淀出的強化木紋地板的鎳基濕度過高作業一些鎂錳鋼,在-253~700℃溫差時間領域內包括著不錯的,650℃以內的屈服值抗壓強度居斷裂濕度過高作業一些鎂錳鋼的*,并包括著不錯的、抗反射、、耐防腐蝕耐磨性指標,和不錯的生產造成耐磨性指標、焊接方法耐磨性指標和組織機構相對穩定量分析,就能造成一些模樣冗雜的零配件,在宇航、核能發電、原油使用量行業中,在以上的溫差時間領域內換取了為廣泛應用軟件的應用軟件。

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材料鋼種GH4169(GH169)

1.2GH4169近意類型Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169的原材料的水平要求

GJB2612-1996《悍接用高的溫度鋁合金冷壓模材規范化》

HB6702-1993《WZ8系用GH4169鎳鋼棒材》

GJB3165 《航天承力件用高溫錳鋼熱軋鋼和鍛制棒材要求》

GJB1952 《飛機維修用氣溫耐熱合金冷軋鋼金屬薄板正確》

GJB1953《 南航熱車機翻轉件用較高溫度金屬軋鋼棒材實驗室管理標準》

GJB2612 《不銹鋼焊接用中高溫碳素鋼冷拉絲機材規則》

GJB3317《 航空公司用持續高溫錳鋼熱軋鋼的板材標準》

GJB2297 《航班用炎熱合金鋼冷拔(軋)無縫對接管規范起來》

GJB3020 《空航用低溫不銹鋼環坯規定》

GJB3167 《冷鐓用炎熱合金鋼冷磨砂材標準化》

GJB3318 《飛機維修用高熱和金冷扎帶材管理規范》

GJB2611《 飛防用室溫碳素鋼冷拉棒材標準》

YB/T5247 《補焊用溫度高鋁合金冷拉絲工藝》

YB/T5249 《冷鐓用溫度過高金屬冷拉絲機》

YB/T5245 《普普通通承力件用溫度高錳鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》

GB/T14993《 轉組件用溫度合金屬冷軋棒材》

GB/T14994 《高溫鎂合金冷拉棒材》

GB/T14995 《室溫各種合金熱軋鋼板板》

GB/T14996 《溫度高各種合金冷軋鋼簿板》

GB/T14997 《室溫碳素鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《高的溫度鋁合金坯件毛壞》

GB/T14992 《高溫各種合金和重金屬間化學物質高溫文件的總類和鋼材牌號》

HB5199《 中國航空用室溫各種合金冷軋鋼板薄鋼板》

HB5198 《民航茶葉用形變溫度耐熱合金棒材》

HB5189 《南航葉面用變型耐高溫耐熱合金棒材》

HB6072 《WZ8系列產品用GH4169硬質合金棒材》

1.4GH4169普通機械素材該合金屬的普通機械素材劃分3類:規定素材、一流素材、高純素材,見表1-1。一流素材的在規定素材的知識基礎框架上降碳增鈮,而使增多氧化鈮的占比,增多損耗源和添加強化木紋地板相的占比,提升機械性能和素材比強度。也增多有危害的沉渣主氣體含鋅量。高純素材是在一流規定知識基礎框架上較低和有危害的沉渣的含鋅量,提升素材含量和。

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。

1-1[1] % 

門類

C

Cr

Ni

Co

Mo

Al

Ti

Fe

規定

≤0.08

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

良好

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

類屬

Nb

B

Mg

Mn

Si

P

S

Cu

Ca

太大過

原則

4.75~5.50

0.006

0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

優良

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% 

品類

Bi

Sn

Pb

Ag

Se

Te

Tl

N

O

往往并不多于

標準的

---

---

0.0005

---

0.0003

---

---

---

---

一流

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熱補救管理辦法的重要性硬質鎂合金具備著與眾與眾不同的熱補救管理辦法的重要性,以抑制晶粒大小度、抑制δ相形貌、布置和比例,因而榮獲與眾與眾不同職別的熱學穩定性。硬質鎂合金熱補救管理辦法的重要性分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品種品種和制造程序會制造模鍛件(盤、整體性鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不同的樣式和尺寸的擰緊件、塑性電子器件等、交付程序由供求對方商討。絲材以商討的交付程序成盤狀交付。

1.7GH4169熔練和鑄造新加工制作工藝設計 錳鋼的冶煉新加工制作工藝設計 涵蓋3類:重力作用感覺式燈加電渣重熔;重力作用感覺式燈加重力作用焊弧重熔;重力作用感覺式燈加電渣重熔加重力作用焊弧重熔。可表明零配件的選用規范想要,選購需要的冶煉新加工制作工藝設計 ,能夠滿足適用規范想要。

1.8GH4169使用簡介與特種想要制作航材和航天部打著機中的繁多勻速直線運動件和屋頂風機具有轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉面、鎖緊螺栓件、粘性pcb板、天燃氣軟管、封閉pcb板等和電焊焊接格局件;制作核能發電實業使用的繁多粘性pcb板和格架;制作是由和化學工業范疇使用的組件圖及組件圖。

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融化工作溫度范圍之內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線熱脹常數見表2-3;

2.2GH4169強度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電使用性能

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磁體能鋁合金無磁體。

2.5GH4169化學上穩定性

2.5.1GH4169的性能在水汽物料中可靠性試驗100h后的被氧化數率見表2-4。

2-4 

θ/℃

600

700

800

900

1000

防氧化傳輸速度/(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] 

尺寸規格

d/mm

抽樣方面

θ/℃

拉申性能指標不乘以

HBS

耐久性能方面

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

橫項

20

650

1030

860

1240

965

6

6

8

8

---

---

---

690

---

≥25

---

---

>200

垂直

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相變環境溫度表γ"相是該鋁合金材料的主要是強化相,其高穩定的環境溫度表是650℃,起固熔環境溫度表為840~870℃,*固熔環境溫度表是950℃,γ′相也是該鋁合金材料的強化相,但的數量多于γ"相,其分揮發環境溫度表是600℃,*熔解環境溫度表是840℃;δ相的起分揮發環境溫度表是700℃,分揮發峰環境溫度表是940℃,980℃起熔解,*熔解環境溫度表是1020℃。

4.2時間間隔-工作溫度-組織機構轉移線條見圖4-1。

4.3合金屬聚集機構

4.3.1錳鋼規格熱處置階段的團隊由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組合而成。γ"(Ni3Nb)相是通常武器打造相,為體心四海系統化構成的亞平穩相,呈圓球狀在基體中彌散共格分溶解,在實效或應該用時,有向δ相轉換的趨向,使密度回落。γ′(Ni3(Al、Ti))相的規模次于γ"相,呈球狀彌散分溶解,對錳鋼起一個分武器打造用處。δ相通常在晶界分溶解,其形貌與打造時的終鍛氣溫關干,終鍛氣溫在900℃,成型針狀,在晶界和晶內分溶解;終鍛氣溫達930℃,δ相呈粒狀狀,均分散圖;終鍛氣溫達950℃,δ相呈短棒狀,分散圖于晶界是以;終鍛氣溫達980℃,在晶界分溶解一些針狀δ相,鍛件顯示長久收窄的敏理想化。終鍛氣溫到1020℃或挺高,鍛件中無δ相分溶解,金屬材質晶粒度會隨著粗化,鍛件有長久收窄的敏理想化。打造步驟中,δ相在晶界分溶解,能出到釘扎用處,阻擋金屬材質晶粒度粗化。

4.3.2L相是開裂GH4169鎳鋼中不不可以有著的相,該相富鈮,有著于鑄錠枝晶間,降低鑄錠初溶點,鑄錠中L相固溶的溫度和豎直化事件的相互影響見圖4-2。

4.3.3晶粒大小度

4.3.3.1錳鋼在室溫固熔(墻體保溫2h)時的金屬材質晶粒長得人格缺陷見圖4-3。

4.3.3.2棒材(初始金屬材質晶體9~9.5級)經其他平均室內溫度蒸汽加熱并且以其他發展量鑄造發展后,再經由要求熱操作(固溶平均室內溫度965℃,1h),其金屬材質晶體度的發展見表4-1。

4.3.3.3鍛件工藝標準指定,正規鍛件人均晶體大小度為三級,允許的的某個2級,堆物攻鍛件人均晶體大小度為8級,允許的的某個2級;會直接追訴時效鍛件人均晶體大小度通常為10級或更細。

4.3.4隨時限期的鍛件在600~700℃限期500h后,分析出相用戶的發生變化見表4-2。

4-1[19] 

精鑄加熱體溫/℃

這磨損系數的晶體度/級

鑄造熱處理加熱室內溫度/℃

一下斷裂因素的金屬材質晶粒度/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

4-2[11] 

時長技術規范

進行析出相數據/%

θ/℃

t/h

δ-Ni3Nb+MC

γ"-Ni3Nb,

γ′-Ni3(Al,Ti,Nb)

簡單時限狀況

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做成型能力

5.1.1因GH4169鋁鋁合金中鈮的含量高,鋁鋁合金中的鈮偏析成度與冶煉加工同時相關聯。電渣重熔和真空體電弧放電鍛造的鍛造速度快和電棒的產品品質管理情況下同時關系材質的劣勢。熔速快,易構成富鈮的黑斑;熔速慢,會構成貧鈮的癲癇;電棒的表面產品品質管理差和電棒內部組織有裂開,均易會造成癲癇的構成,以,升高電棒產品品質管理和調整熔速及升高鋼錠的疑固時延是冶煉加工的首要原因。為避免出現鋼錠中的化學元素偏析過高,迄今使用的鋼錠長度面積不超過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經透亮化操作的鋁合金擁有優質的熱粗加工功能,鋼錠的開坯燒水熱度因素允許突破1120℃。鍛件的鍛打制造工藝應會按照鍛件食用壯況和app符合要求,組合制造廠的制造環境而定。開坯和制造鍛件是,中央淬火熱度因素和終鍛熱度因素一定要會按照配件上的所符合要求的阻止形態和功能來選擇,常見狀況下,鍛打的終鍛熱度因素控制在930~950℃之中為宜。當下鍛件的鍛打熱度因素和傾斜程度較見表5-1。

5-1[17] 

熔煉專業類別

次鍛壓

2.次鍛壓

第3次鍛鑄

升溫平均溫度/℃

彎曲變形量/%

微波加熱溫差/℃

和變形量/%

蒸汽加熱工作溫度/℃

發生形變量/%

普通級

間接時限

1065~1090

1040~1065

995~1025

-

-

>50

1040~1065

1010~1040

970~995

-

30~50

>50

4~6

8

10

不可以

≥2

≥2

5.1.3與生態板冷塑壓關干的效果見表5-2。

5.1.4鍛件的扭曲成度、終鍛濕度和晶體尺寸當中的社會關系見圖5-1。

5.1.5合金材料日常動態再沉淀見圖5-2。

5.1.6打著機樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道多種工序模鍛而成,各種不同的淬火電加熱室內溫度對樹葉的影響到見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉組織性性能指標為。

5.1.7耐熱合金在低溫下的膨脹抗力線性見圖5-3。

5.2電弧焊結工藝功能合金材料兼有滿意率的電弧焊結工藝功能,可以使用氬弧焊、智能電子束焊、縫焊、焊結等步驟確定電弧焊結工藝。

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]。

5-2 

鍛煉技術

板厚/mm

狀態下

杯突的深度/mm

間斷性內彎數次

限深沖公式

抽真空自感應加電渣

1.5

950℃固溶

11.5

17.5

1.96

5-3[19] 

鍛鑄升溫溫差/℃

20℃收縮使用性能

650℃伸拉特性

650℃,690MPa長時間耐磨性

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工件熱工作技術航空航天工件的熱工作大多數按1.5條設定的Ⅱ、Ⅲ兩者措施,即標熱工作措施和就直接時效性熱工作措施開始。再遇見技術重要依據的能力下,也可選用措施熱工作。按標措施熱工作時,固溶工作可在950~980℃范圍圖內,在選出的溫度?10℃下開始。

5.4外表處里工藝技術一定要時可對零部件外表情況做好噴丸提升、孔撞擊提升或螺距滾壓提升工藝,使零部件在交變負荷具體條件下事情的生存期加凈上漲。

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切銷工藝與銑削使用性能鎂合金可放心地實行切銷工藝。

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 

室內溫度/℃

抗拉能力抗彎強度σb/MPa

抗拉抗拉強度σP0.2/MPa

長度率/%

做收縮率/%

-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

6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能

6-2 

氣溫/℃

拉伸強度強度σb/MPa

屈服值標準σP0.2/MPa

拉伸應變率/%

收攏率/%

980℃?5℃固溶去應力退火,水冷散熱 720℃?5℃,8一小時石雕文化沉淀固化,爐冷至620℃?5℃保溫隔熱

到總時長耗時做到18天 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/℃

抗壓標準標準σb/MPa

屈服于比強度σP0.2/MPa

生長率/%

膨脹率/%

1065℃?5℃,45min,水冷散熱 760℃?5℃,10天石雕文化沉淀固化,爐冷至650℃?5℃保熱

到總時長時光完成20個鐘頭 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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