一、GH141鈷基合金概述：

1、品種分類：的GH141無縫管、鋼板、GH141圓鋼、GH141鍛件、GH141法蘭、GH141圓環(huán)、GH141焊管、GH141鋼帶、GH141絲材及GH141配套焊材。

2、：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。

由于合金中鋁、鈦、鉬含量較高，鑄錠開坯比較困難，但變形后的材料具有較好的塑性，在退火狀態(tài)下可以冷成形，也可進(jìn)行焊接，焊接部件熱處理時易產(chǎn)生應(yīng)變時效裂紋。合金的品種有薄板、帶、絲、盤件、環(huán)形件、鍛件、棒材、和精密鑄件等，適合于制造在870℃以下要求有高強(qiáng)度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天發(fā)動機(jī)高溫零部件。

組織結(jié)構(gòu)

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二、GH141鈷基合金組織結(jié)構(gòu)：

1、GH141相變溫度合金熱處理后，組織中析出相的相變溫度范圍：見表4-1。

圖表

圖表4-1

析出相 γ′ M6C M23C6 MC μ σ

相變溫度范圍/℃ <1052 760～1149 760～901/982 796～1149 870～980 760～982/1038

2、GH141時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：

(1)、GH141鑄態(tài)試樣經(jīng)1180℃,6h,水冷淬火后，再在不同溫度保濕1h，析出相數(shù)量和溫度的關(guān)系。見圖4-2

(2)、GH141經(jīng)1200℃,2h固溶處理后，再在760～1200℃時效2～96h,析出相數(shù)量和時效溫度的關(guān)系。見圖4-2

(3)、GH1415000h長期時效后，合金中析出相數(shù)量的變化。見圖4-3

圖表

圖表4-2 圖表4-3

3、GH141合金組織結(jié)構(gòu)：合金在標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織除γ基體外，還存在γ′、M6C、M23C6、MC，長期時效后有μ相析出。

工藝要求

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三、GH141鈷基合金工藝性能與要求：

1、GH141成形性能：

(1)、GH141鋼錠鍛造前應(yīng)進(jìn)行高溫均勻化處理，鍛造加熱溫度為1160～1180℃，終鍛溫度不低于1000℃。板坯軋制加熱溫度為1140～1160℃，終軋溫度不低于1060℃。薄板軋制加熱溫度為1140～1160℃，終軋溫度不低于800℃。

2、GH141焊接性能：

(1)、GH141合金可熔焊、擴(kuò)散焊、釬焊、摩擦焊。熔焊既可用電子束焊接，也可用氬弧焊焊接。熔焊縫在熱處理時有產(chǎn)生應(yīng)變時效裂紋傾向，為將這種傾向減到最小，應(yīng)在焊接前固溶緩慢退火，即1080℃，隨后以22℃/min冷卻到650℃；另一辦法是在焊接前進(jìn)行過時效處理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷卻到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷卻到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷卻到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在消除焊接應(yīng)力和恢復(fù)性能時，應(yīng)快速加熱通過時效硬化溫度區(qū)間，這樣可消除應(yīng)變時效開裂傾向。使用細(xì)晶、低雜質(zhì)含量母材，消除機(jī)械加工硬化，低的焊接線能量也可以降低應(yīng)變時效開裂傾向

(2)、GH141零件熱處理工藝：

a、GH141在較低溫度下工作，要求零件具有高的拉伸強(qiáng)度和疲勞性能時，推薦采用1080℃，空冷+760℃，16h，空冷。

b、GH141對在高溫下工作，又要求材料具有高的熱強(qiáng)性時，適宜的熱處理規(guī)范為1180℃，空冷+900℃，4h，空冷。

c、GH141對要求焊接的環(huán)形件等零部件，推薦采用1120℃，30min，空冷+900℃，4h，空冷。

品種規(guī)格

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四、GH141品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：

GH141概述

GH141是沉淀硬化型鎳基變形高溫合金，在650-900℃范圍內(nèi)，具有高的拉伸和持久蠕變強(qiáng)度和良好的抗氧化性能。由于合金中鋁、鈦、鋁含量較高，鑄錠開坯比較困難，但變形后的材料具有較好的塑性，在退火狀態(tài)下可以冷成形，也可進(jìn)行焊接，焊接部件熱處理時易產(chǎn)生應(yīng)變時效裂紋。合金的品種有薄 板、帶、絲、盤件、環(huán)形件、鍛件、棒材和精密鑄件等，適合于制造在870℃以下要求有高強(qiáng)度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天發(fā)動機(jī)高溫零部件。

GH141技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

Q/3B 4060—1992《GH141合金棒材》

Q/3B 4063—1992《GH141合金冷軋帶材》

Q/5B 4027—1992 《GH141合金圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件》

Q/6S 1033—1992《高溫緊固件用GH141合金棒材》

撫高新84-13《航天用GH141合金棒材技術(shù)條件》

GH141化學(xué)成分

GH141熔煉與鑄造工藝

合金采用真空感應(yīng)熔煉、真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔工藝。

GH141焊接性能

合金可熔焊、擴(kuò)散焊、釬焊、摩擦焊。熔焊既可用電子束焊接，也可用氬孤焊焊接。熔焊縫在熱處理時有產(chǎn)生應(yīng)變時效裂紋的傾向，為將這種傾向減到最小，應(yīng)在焊接前固溶緩慢退火，即1080℃，隨后以22℃/min冷卻到650℃;另一辦法是在焊接前進(jìn)行過時效處理，即1080℃，30min，以1.7-4.4 ℃/min冷卻到980℃，4h，以1.7-4.4℃/min冷卻到870℃，4h，再以1.7-4.4 ℃/min冷卻到760℃，16h，空冷。焊后在消除焊接應(yīng)力和恢復(fù)性能時，應(yīng)快速加熱通過時效硬化溫度區(qū)間，這樣可消除應(yīng)變時效開裂傾向。使用細(xì)晶、低雜質(zhì)含量母材，消除機(jī)械加工硬化，低的焊接線能量也可以降低應(yīng)變時效開裂傾向。

析出相對GH141宏觀殘余應(yīng)力影響

（1）對于 GH141 高溫合金，在只有一次過時效處理時，隨著溫度的降低，殘余應(yīng)力數(shù)值逐漸增大，增長速度總體呈現(xiàn)先快后慢的趨勢。

（2）對于 GH141 高溫合金，在多次時效工藝處理時，第一次時效溫度越低，γ'相體積變小且數(shù)量增多; 第二次時效溫度越低，γ'相體積不變而數(shù)量增多。

（3）在析出應(yīng)力占主導(dǎo)的情況下，宏觀殘余應(yīng)力的變化趨勢與 γ'析出相所占體積分?jǐn)?shù)變化趨勢相一致，γ'析出相體積分?jǐn)?shù)是影響宏觀殘余應(yīng)力變化的唯一微觀因素。

GH141合金工藝特性

（1）GH141合金固溶溫度須在1060℃溫度以上，在1060℃保溫4min硬度才出現(xiàn)較顯著下降。

（2）冷卻速度對硬度影響顯著。水冷軟化效果明顯好于空冷。1000℃以上退火，冷卻速度的影響超過了熱處理溫度的影響，說明冷卻過程中析出硬化掩蓋了熱處理軟化效果。

（3）950℃為GH141合金再結(jié)晶及γ'回溶溫度界，γ'大幅度回溶需1050℃以上。冷變形后的合金在1050℃退火即能完成再結(jié)晶，1120℃以上會發(fā)生晶粒長大。

GH141環(huán)形件生產(chǎn)工藝優(yōu)化

（1）采用優(yōu)化工藝對 GH141 合金中小環(huán)形件終成形坯料進(jìn)行機(jī)加整形后進(jìn)行終軋，獲得均勻的組織和良好的力學(xué)性能。

（2）矩形環(huán)坯內(nèi)孔與芯輥接觸面的受力均勻，可以大幅縮減軋制過程中坯料的整形時間，保證在 GH141 合金安全鍛造溫度區(qū)間內(nèi)完成主軋制及精整，能顯著提升鍛件組織均勻性。

（3）主軋制過程溫降小變形量足夠且受力均勻，能有效避開材料的臨界變形區(qū)域，避免了熱處理過程中鍛造組織粗化，獲得細(xì)小勻晶，提高鍛件的塑韌性。

GH141熱加工工藝

（1）GH141合金在 1000-1150℃范圍內(nèi)加熱具有良好的熱加工塑性，在沖擊力作用下，一次允許最大變形量為81.8%。

（2）合金開始再結(jié)晶的溫度為1000℃，臨界變形量是在5%-10%左右，隨著熱加工變形量的增加，晶粒趨于細(xì)化，在1100-1150℃下變形，變形量適當(dāng)可獲得細(xì)小均勻的組織。

（3）合金的最佳熱加工塑性為1100 ℃，但考慮到生產(chǎn)中的脆性相 M6C 的溶解度( 1150 ℃ ) ，實(shí)際生產(chǎn)中給出的加熱溫度為1170 ℃，使 M6C 相在加熱過程中全部回溶，開鍛溫度≥1100℃，停鍛溫度≥1000℃。

（4）鋼錠在鍛造前應(yīng)先進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散退火處理，以消除鋼錠中的枝晶偏析、成分偏析、縮小碳化物顆粒尺寸。擴(kuò)散退火溫度為(1180±10) ℃，保溫時間大于10 h。

以上就是關(guān)于GH141鎳基變形高溫合金，日常更新合金類資訊，歡迎大家指教交流。