鎳基高溫合金哈氏合金系列材料生產(chǎn)供應(yīng)商廠家-上海閩鋼實業(yè)

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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℃以下要求有高強度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天發(fā)動機高溫零部件。

GH141技術(shù)標(biāo)

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》

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GH141化學(xué)成分

GH141熔煉與鑄造工藝

GH141焊接性能

合金可熔焊、擴散焊、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)行機加整形后進(jìn)行終軋，獲得均

（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)行高溫擴散退火處理，以消除鋼錠中的枝晶偏析、成分偏析、縮小碳化物顆粒尺寸。擴散退火溫度為(1180±10) ℃，保溫時間大于10 h。

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