合金在650℃~900℃范围内具有较高的拉伸、持久和变强度、蠕变强度、抗屈度和抗疲劳性能以及良好的抗氧化性能,是980以下要求使用力学性能较高的板材合金之一。合金的机加工性能良好,使用于制作870℃以下要求强度、980℃以下要求抗氧化性能的航空和发动机用涡、导向叶片、燃烧室板材承力件、涡轮转子、导向器、紧固件和高温簧等部件。
上海威励金属主要产品有热轧和锻制棒材、板带材、丝材、盘锻件和环形件等。
GH4141高温合金已用于制作航空发动机的燃烧室内套壁前段和后段、高压涡轮外环支撑环和固定环、高压导向器外环和内环支撑环、封严支撑环后安装边、燃烧室后壳体、严封片和紧固件等,以及发动机的涡轮转子等零件,批产和使用情况良好。
由于该合金中铝、钛和钼元素含量较高,锻锭锻造开坯比较困难,但开坯后塑性较好,合金经退火后可进行冷冲压和旋压成形,合金可以采用熔焊进行焊接,焊前应进行过时效处理、或在焊前控制固溶处理后的冷却速度方法,避免熔焊时产生应变时效裂纹。
GH4141高温合金化学成分
元素 C Cr Ni Co Mo Al Ti Fe B Zr S Mn Si P Cu Pb Bi Sn AS Sb
小 0.06 18.00 10.00 9.00 1.40 3.00 0.003
大 0.12 20.00 余 12.00 10.50 1.80 3.50 5.00 0.010 0.070 0.015 0.50 0.50 0.015 0.500 0.0010 0.0001 0.0012 0.0025 0.0025
GH4141高温合金热处理制度
应用领域 品种 热处理
航空 锻制棒 制度Ⅰ:1080℃±10℃/快冷+1120℃±10℃×0.5h/AC+900℃±10℃×1h/AC
制度Ⅱ: 1080℃±10℃/快冷+1120℃±10℃×0.5h/AC+900℃±10℃×4h/AC, ≥30HRC
航空 热轧棒、冷拉棒、圆饼、环坯、环形件 1080℃±10℃/快冷+1120℃±10℃×0.5h/AC+900℃±10℃×4h/AC
航空 冷轧板和带材 (供应状态) 1080℃±15℃/AC或快冷+760℃±8℃×16h/AC,固溶在保护气氛中进行,保温时间根据产品的厚度确定
航空 热轧棒 1065℃×4 h /AC或OQ+760℃×16h/AC,适于d70mm~90mm棒材
1065℃×4 h /AC或OQ+760℃×16h/AC,适于d≤70 mm棒材
航空 模锻件 制度Ⅰ:1080℃×4 h /OQ+760℃×16h/AC
制度Ⅱ:1065℃×4 h /AC+760℃×16h/AC
板材 制度Ⅰ:1180℃×0.5 h /AC+900℃×4h/AC 镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较**的资源(价格高),尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 铬(Cr):在合金钢中,铬能显著提高强度、硬度和性,同时降低塑性韧性。铬又能提高钢的氧性和耐腐蚀性,因而,耐热钢的重要合金元素。 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。合金钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 钴(Co):钴是稀有的贵重金属,用于特殊钢和合金中,耐热强钢和磁性材料。 钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。 钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。 钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗腐蚀能力。 铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗、氮、腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
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