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GH141钴基高温合金
  • 产品名称：GH141钴基高温合金
  • 产品型号：
  • 产品品牌：
  • 执行标准：
  • 　原产地：

产品详情

   新牌号：GH4141
   旧牌号：GH141
   中国牌号：GH4141/GH141钴基高温合金
   美国牌号：UNS N07041

一、GH141钴基合金概述：
   GH141是是沉淀硬化型镍基变形高温合金，，，在650～950℃规模内，，，具有高的拉伸和长期蠕变强度和优异的抗氧化性能。。 。 。。由于合金中铝、钛、钼含量较高，，，铸锭开坯较量难题，，，但变形后的质料具有较好的塑性，，，在退火状态下可以冷成形，，，也可举行焊接，，，焊接部件热处置惩罚时易爆发应变时效裂纹。。 。 。。合金的品种有薄板、带、丝、盘件、环形件、锻件、棒材、和细密铸件等，，，适合于制造在870℃以下要求有高强度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天发念头高温零部件。。 。 。。
   1、GH141质料牌号： GH141(GH4141)。。 。 。。
   2、GH141相近牌号： UNS N07041，，，Rene′41，，，R41，，，Carpenter41，，，PYROMET41，，，UNITEMP41，，，HynessalloyR41，，，J1610(美国）。。 。 。。
   3、GH141质料的技术标准：
   4、GH141化学因素： 见表1-1。。 。 。。
   表1-1                                                                   %
C≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ Cr≥ Ni≥ Mo≥ Cu≤
0.06-0.12 0.50 0.50 0.015 0.015 18.0-20.0 余量 9·00-10.5 0.50
其他 B≤ Al≤ Ti≤ Fe≤ Co≤ Zr≤ W≤ Nb≤
0.003-0.01 1.40-1.80 30.0-3.50 5.00 10.0-12.0 0.07 - -
注：航天用材可加入ω（Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。。 。 。。
   5、GH141热处置惩罚制度： 见表1-2。。 。 。。
   表1-2
品种 热处置惩罚制度
（航空）圆饼、环坯、环形件、棒、板材 规范Ⅰ:1080℃±10℃,快淬+1120℃±10℃，，，0.5h,空冷+900℃±10℃,1-4h,空冷
（航天）棒、盘件 规范Ⅱ:1080℃,4h,油冷+760℃，，，16h,空冷
规范Ⅲ:1065℃,4h,空冷+760℃，，，16h,空冷
板材 规范Ⅳ:1180℃,30min，，，空冷+900℃，，，4h,空冷
规范Ⅴ:1080℃,保温不小于2.4min/mm,空冷+760℃，，，16h,空冷
6、GH141品种规格与供应状态： 可提供种种规格的圆饼、环坯、环形件、薄板、带材、棒材、锻件和细密铸件等。。 。 。。板材于固溶状态交货，，，棒材和锻件不经热处置惩罚交货。。 。 。。
   7、GH141熔炼与铸造工艺：   合金接纳真空感应熔炼、真空感应熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔工艺。。 。 。。
   8、GH141应用概况与特殊要求： 该合金普遍用于制造航空、航天发念头高温承力零部件，，，如导向叶片、燃烧室、涡轮、导向器高温承力件、轴、盘、叶片和紧固件等，，，板材焊接件热处置惩罚时的应变时效裂纹，，，可接纳焊前过时效处置惩罚或在焊前控制固溶处置惩罚后的冷却速率的要领来解决，，，焊后再举行标准热处置惩罚。。 。 。。
二、GH141钴基合金物理及化学性能：   
   1、 GH141热性能：
   (1)、GH141熔化温度规模： 1316～1371℃[2]。。 。 。。
   (2)、GH141热导率： 见图2-1。。 。 。。
   表2-1[2]
θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ/(W/(m·℃)) 8.37 10.47 12.56 15.07 17.17 19.56 21.35 23.45 25.96
(1)、GH141线膨胀系数见表2-2
   表2-2[2]
θ/℃ 20～100 20～200 20～300 20～400 20～500 20～600 20～700 20～800
α1/10-6℃-1 10.54 11.69 12.24 12.78 13.08 13.48 14.21 14.97
2、GH141密度： ρ=8.27g/cm3。。 。 。。
   3、GH141电性能： δ2mm板材的室温电阻率见表2-3
   表2-3[3]
状态 ρ/(10-6Ω.m) 状态 ρ/(10-6Ω.m)
热轧 1.31 1175℃,0.5h,空冷 1.33
1065℃,4h,空冷 1.25 1175℃,0.5h,空冷+900℃,4h,空冷 1.34
1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷 1.27    
4、GH141磁性能：见表2-4。。 。 。。
   表2-4[4]
状态 20℃下300Οe时的磁导率/(H/m)
1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷 ＜1.002
1175℃,0.5h,空冷+900℃,4h,空冷 ＜1.002
5、GH141化学性能：
   6、GH141抗氧化性能： 在空气介质中的氧化速率见表2-5。。 。 。。
   表2-5[9]
外貌
状态		 θ/℃ 差别时间氧化速率/(g/(m2·h)) 外貌状态 θ/℃ 差别时间氧化速率/(g/(m2·h))
25h 50h 75h 100h 200h 25h 50h 75h 100h 200h
磨光 900 0.240 0.150 0.120 0.095 0.066 磨光 1100 1.360 0.870 0.750 0.680 0.490
磨光 1000 0.610 0.410 0.320 0.260 0.182 W-2涂层 1100 0.496 0.494 0.413 0.356 ---
三、GH141钴基合金力学性能：GH141技术标准划定的性能：
   1、   GH141圆饼、环坯、环形件、大棒材标准划定的性能：见表3-1
   表3-1
质料标准 品种 热处置惩罚制度 拉伸性能 HBS 长期性能
θ/℃ σb/MPa σP0.2/MPa δ5/% φ/% θ/℃ σ/MPa t/h δ/%
Q/5B 4027-1992
Q/3B 4060-1992		 圆饼、环坯、环形件、大棒材 1080℃±10℃，，，快淬＋1120℃±10℃，，，30min，，，空冷＋900℃±10℃，，，4h，，，空冷 760 ≥835 ≥620 ≥12 ≥15 ≥283 900 172 ≥20 -
注：1）环形件经退火处置惩罚后的室温硬度HBS≤363。。 。 。。
          2 ）经固件和时效处置惩罚后的室温硬度HRC≥30(HBS≥283)。。 。 。。
   2、GH141紧固件标准划定的性能：见表3-2。。 。 。。
   表3-2
质料标准 品种 热处置惩罚制度 拉伸性能 长期性能
θ/℃ σb/MPa δ5/% φ/% θ/℃ σ/MPa t/h
Q/6S 1033-1992 紧固件 冷拉后1080℃±10℃，，，快淬＋1120℃±10℃，，，30min，，，空冷＋900℃±10℃，，，4h，，，空冷 20 ≥1070 ≥8 ≥10 730 586 ≥30
760 ≥870 ≥8 ≥10      
                     
3、   GH141d90mm棒材标准划定的性能：见表3-3。。 。 。。
    表3-3
热处置惩罚状态 θ/℃ 拉伸性能 HBS 攻击韧性 长期性能
σb/MPa σP0.2/MPa δ5/% φ/% aKV/(kJ/m2) σ/MPa t/min
不小于
1065～1080℃,4h,油冷或空冷＋760℃,16h,空冷 20 1175 880 12 12 340 147    
800 735 635 15 20 -   588 90
4、GH141板材、带材标准划定的性能：见表3-4。。 。 。。
    表3-4
热处置惩罚制度 厚度/mm θ/℃ 拉伸性能 HRC
σb/MPa σP0.2/MPa δ5/%
1080℃，，，保温不小于2.4min/mm,空冷 0.4～2.9 20 ≤1170 ≤690 ≥30 ≤30
≥2.9～4.0 20 ≤1240 ≤795 ≥30 ≤30
固溶处置惩罚＋760℃，，，16h，，，空冷 ≤0.50 20 ≥1105 ≥825 ≥6 ≥35
760 ≥895 ≥760 ≥3 -
>0.50 20 ≥1170 ≥895 ≥10 ≥35
760 ≥965 ≥760 ≥3 -
四、GH141钴基合金组织结构：
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   1、GH141相变温度 合金热处置惩罚后，，，组织中析出相的相变温度规模：见表4-1。。 。 。。
   表4-1[13]
析出相 γ′ M6C M23C6 MC μ σ
相变温度规模/℃ <1052 760～1149 760～901/982 796～1149 870～980 760～982/1038
2、GH141时间-温度-组织转变曲线：
   (1)、GH141铸态试样经1180℃,6h,水冷淬火后，，，再在差别温度保湿1h，，，析出相数目和温度的关系见图4-2。。 。 。。
   (2)、 GH141经1200℃,2h固溶处置惩罚后，，，再在760～1200℃时效2～96h,析出相数目和时效温度的关系见图4-2。。 。 。。
   (3)、GH1415000h恒久时效后，，，合金中析出相数目的转变见图4-3。。 。 。。
   3、GH141合金组织结构：合金在标准热处置惩罚状态的组织除γ基体外，，，还保存γ′、M6C、M23C6、MC，，，恒久时效后有μ相析出。。 。 。。
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   五、GH141钴基合金工艺性能与要求：
   1、GH141成形性能：
   (1)、GH141钢锭铸造前应举行高温匀称化处置惩罚，，，铸造加热温度为1160～1180℃，，，终锻温度不低于1000℃。。 。 。。板坯轧制加热温度为1140～1160℃，，，终轧温度不低于1060℃。。 。 。。薄板轧制加热温度为1140～1160℃，，，终轧温度不低于800℃。。 。 。。
   (2)、GH141冷轧薄板固溶状态的重复弯曲和杯突性能见表5-1。。 。 。。
   表5-1[9]
品种 热处置惩罚制度 重复弯曲次数 杯突深度/mm
δ1.5mm冷轧薄板 1180℃，，，30min，，，空冷 12 10.1
1180℃，，，30min，，，空冷 20 12.4
(3)、GH141旋压性能 板材在坚持细晶和较低的硬度时具有很好的可旋性。。 。 。。凭证室温拉伸断面缩短率φ(%)算出极限减薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，，，种种形状极限减薄率φmax(%)见表5-2。。 。 。。
   表5-2[15]
  圆锥形件 半球形件 筒形件 曲母线
φmax/% 40 35 60 35
(4)、GH141热塑性能：
   a、GH141d22mm轧材热顶锻塑性见表5-3，，，塑性图见图5-1。。 。 。。
   表5-3[2]
试验温度/℃ 900 950 970 980 1000 1050 1100 1150 1170 1200
ε极限max/% 14.6 29.3 43 43.8 75.3 81.8 78.2 70 75.5 36
ε裂纹min/% 23.4 44 51 61.5 >75.3 >81.8 80.6 78.3 76 41
b、GH141d22mm轧材的热模拟塑性试验效果见表5-4。。 。 。。
   c、GH141d90mm棒材经1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷热处置惩罚后举行高温拉伸试验，，，其高温拉伸塑性见表5-5。。 。 。。
   d、GH141合金再结晶图
   e、GH141加工再结晶图见图5-2。。 。 。。
   f、GH141固溶再结晶图见图5-3。。 。 。。
   表5-4[5]
类型 θ/℃ 900 950 975 1000 1050 1100 1150 1160 1200
冷却曲线 σ/MPa 749 404 - 227 206 156 - 102 -
φ/% 19.9 23.6 55.4 67.4 83.1 81.1 - 53.1 -
加热曲线 σ/MPa 739 688 599 484 255 229 191 - 0
φ/% 34.9 49.6 68.3 82.7 91.7 86.4 62.9 - 0
注：1 冷却曲线 以100℃/s加热到1160℃保温处置惩罚后，，，随炉冷却到划定温度再保温100s，，，以100m/s速率拉断。。 。 。。
          2 加热曲线 以100℃/s加热到划定温度保温100s，，，以100m/s速率拉断。。 。 。。
   表5-5[2]
试验温度/℃ 950 1000 1050 1100 1150 1200
高温拉伸塑性δ/% 21.8 31.8 66.6 102 117 108.2
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   2、GH141焊接性能：
   (1)、GH141合金可熔焊、扩散焊、钎焊、摩擦焊。。 。 。。熔焊既可用电子束焊接，，，也可用氩弧焊焊接。。 。 。。熔焊缝在热处置惩罚时有爆发应变时效裂纹倾向，，，为将这种倾向减到最�。。 。 。。�，应在焊接前固溶缓慢退火，，，即1080℃，，，随后以22℃/min冷却到650℃；；；；；另一步伐是在焊接前举行过时效处置惩罚，，，即1080℃，，，30min，，，以1.7～4.4℃/min冷却到980，，，4h，，，以1.7～4.4℃/min冷却到870℃，，，4h,再以1.7～4.4℃/min冷却到760℃，，，16h,空冷[1,16～19]。。 。 。。焊后在消除焊接应力和恢复性能时，，，应快速加热通过时效硬化温度区间，，，这样可消除应变时效开裂倾向。。 。 。。使用细晶、低杂质含量母材，，，消除机械加工硬化，，，低的焊接线能量也可以降低应变时效开裂倾向
   (2)、GH141零件热处置惩罚工艺：
   a、GH141在较低温度下事情，，，要求零件具有高的拉伸强度和疲劳性能时，，，推荐接纳1080℃，，，空冷＋760℃，，，16h，，，空冷。。 。 。。
   b、 GH141对在高温下事情，，，又要求质料具有高的热强性时，，，相宜的热处置惩罚规范为1180℃，，，空冷＋900℃，，，4h，，，空冷。。 。 。。
   c、GH141对要求焊接的环形件等零部件，，，推荐接纳1120℃，，，30min，，，空冷＋900℃，，，4h，，，空冷。。 。 。。
   
六、GH141品种规格与供应状态：
   1、品种分类：56677凤凰平台可生产种种规格的GH141无缝管、钢板、GH141圆钢、GH141锻件、GH141法兰、GH141圆环、GH141焊管、GH141钢带、GH141丝材及GH141配套焊材。。 。 。。
   2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，，，长度可定尺；；；；；板材：固溶、酸洗、切边；；；；；焊管：固溶酸白+RT%探伤，，，锻件：退火+车光；；；；；棒材以锻轧状态、外貌磨光或车光；；；；；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；；；；；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。。 。 。。

下一产品: GH93钴基合金


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