GH4141
GH141, UNS N07041, Rene 41 (GE trademark), W.Nr.2.4973
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GH4141是是沉淀硬化型鎳基變形高溫合金，在650～950℃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、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(shí)易產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)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℃以下要求抗氧化的高溫零部件。該合金廣泛用于制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)高溫承力零部件，如導(dǎo)向葉片、燃燒室、渦輪、導(dǎo)向器高溫承力件、軸、盤、葉片和緊固件等。
wt% | Fe | Ni | Co | Cr | Mo | Ti | Zr | B |
≥ | 余 | 10.00 | 18.00 | 9.00 | 3.00 | 0.003 | ||
≤ | 5.00 | 12.00 | 20.00 | 10.50 | 3.50 | 0.070 | 0.010 |
wt% | Cu | C | Al | Mn | Si | P | S | |
≥ | 0.06 | 1.40 | ||||||
≤ | 0.50 | 0.12 | 1.80 | 0.50 | 0.50 | 0.015 | 0.015 |
注：航天用材可加入ω（Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。
■ 密度：8.27 g/cm3
■ 熔點(diǎn)：1316-1371℃
█ GH4141圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、大棒材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表6-1。
材料標(biāo)準(zhǔn) | 品種 | 熱處理制度 | 拉伸性能 | HBS | 持久性能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B 4027-1992 | 圓餅、環(huán)坯、環(huán)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 環(huán)形件經(jīng)退火處理后的室溫硬度HBS≤363。
2 經(jīng)固件和時(shí)效處理后的室溫硬度HRC≥30(HBS≥283)。
█ 熱處理制度見表8-1。
品種 | 熱處理制度 |
（航空）圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、棒、板材 | 規(guī)范Ⅰ:1080℃±10℃,快淬+1120℃±10℃，0.5h,空冷+900℃±10℃,1-4h,空冷 |
（航天）棒、盤件 | 規(guī)范Ⅱ:1080℃,4h,油冷+760℃，16h,空冷 |
規(guī)范Ⅲ:1065℃,4h,空冷+760℃，16h,空冷 | |
板材 | 規(guī)范Ⅳ:1180℃,30min，空冷+900℃，4h,空冷 |
規(guī)范Ⅴ:1080℃,保溫不小于2.4min/mm,空冷+760℃，16h,空冷 |
█ GH4141成形性能
鑄錠鍛造前應(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℃。
█ 焊接性能
GH4141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(shí)有產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋傾向，為將這種傾向減到小，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(shí)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(shí)，應(yīng)快速加熱通過時(shí)效硬化溫度區(qū)間，這樣可消除應(yīng)變時(shí)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(shí)效開裂傾向
鍛件 | 棒、條桿、絲材 | 板材、卷板、薄板 | 管件 |
AMS 5712 AMS 5713 | AMS 5712 AMS 5713 AMS 5800 | AMS 5545 | AMS 5712 AMS 5713 |
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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