1. 概述

GH141是一種沉淀硬化型鎳基變形高溫合金，具有高的拉伸和持久蠕變強(qiáng)度，以及良好的抗氧化性能，在650～900℃范圍內(nèi)表現(xiàn)出色。雖然合金中鋁、鈦含量較高，使得鑄錠開坯較具挑戰(zhàn)性，但經(jīng)過變形后的材料塑性良好。合金可進(jìn)行冷成形和焊接，然而焊接部件熱處理時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋。該合金的應(yīng)用范圍包括薄板、帶材、絲材、盤件、環(huán)形件、鍛件、棒材和精密鑄件等，特別適用于在870℃以下需要高強(qiáng)度以及980℃以下要求抗氧化性能的航空和航天發(fā)動機(jī)高溫零部件。

1.1 材料牌號：GH141。

1.2 相似牌號：UNS N07041, Rene'41, R41, Carpenter41, PYROMET41, UNITEMP41, Hyness alloy R41, J1610 (美國)。

1.3 材料的技術(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》

1.4 化學(xué)成分：見表。

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1.6 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：供應(yīng)圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、薄板、帶材、棒材、鍛件和精密鑄件等各種規(guī)格。板帶以固溶狀態(tài)交貨，棒材和鍛件不經(jīng)熱處理交貨。

1.7 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。

1.8 應(yīng)用概況與特殊要求：GH141合金廣泛用于航空、航天發(fā)動機(jī)高溫承力零部件的制造，如導(dǎo)向葉片、燃燒室、渦輪、導(dǎo)向器高溫承力部件、軸、盤、葉片和緊固件等。在板材焊接件熱處理時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變時(shí)效裂紋，可以通過焊前過時(shí)效處理或在焊前控制固溶處理后的冷卻速度來解決，焊后再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)熱處理。

2. 物理及化學(xué)性能

2.1 熱性能?2.1.1 熔化溫度范圍：1316～1371℃。

3. 工藝性能與要求

3.1 成形性能

3.2 焊接性能

GH141合金可通過熔焊、擴(kuò)散焊、釬焊、摩擦焊等方式進(jìn)行連接。熔焊可采用電子束焊接或氬弧焊焊接。在焊接時(shí)，應(yīng)注意可能產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋的傾向。為減少這種傾向，可以在焊接前進(jìn)行固溶緩慢退火，然后快速冷卻；或者在焊前進(jìn)行過時(shí)效處理。焊后消除應(yīng)力和恢復(fù)性能時(shí)，應(yīng)迅速加熱至?xí)r效硬化溫度區(qū)間，從而減少應(yīng)變時(shí)效裂紋的產(chǎn)生。使用細(xì)晶、低雜質(zhì)含量的母材，以及低的焊接線能量，有助于降低應(yīng)變時(shí)效裂紋的發(fā)生。

3.3 零件熱處理工藝

3.3.1 適用于較低溫度下工作的情況：推薦的熱處理規(guī)范為1080℃空冷后，再進(jìn)行760℃，16小時(shí)空冷。

3.3.2 適用于高溫工作環(huán)境：推薦的熱處理規(guī)范為1180℃空冷后，再進(jìn)行900℃，4小時(shí)空冷。

3.3.3 適用于要求焊接的環(huán)形件等情況：推薦的熱處理規(guī)范為1120℃，30分鐘空冷后，再進(jìn)行900℃，4小時(shí)空冷。

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