1.1 GH141材料牌號 GH141(GH4141)。
1.2 GH141相近牌號 UNS N07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(美國）。
1.3 GH141材料的技術標準
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、環坯、環形件》
Q/6S 1033-1992《高溫緊固件用GH141合金棒材》
撫高新84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4 GH141化學成分 見表1-1。
表1-1%
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Co
|
Mo
|
Al
|
Ti
|
B
|
Fe
|
Zr
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cu
|
|
不大于
|
|
0.06～0.12
|
18.0～20.0
|
余
|
10.0～12.0
|
9.00～10.50
|
1.40～1.80
|
3.00～3.50
|
0.003～0.010
|
5.00
|
0.07
|
0.50
|
0.50
|
0.015
|
0.015
|
0.50
|
注：航天用材可加入ω（Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。
1.5 GH141熱處理制度 見表1-2。
表1-2
|
品種
|
熱處理制度
|
|
（航空）圓餅、環坯、環形件、棒、板材
|
規范Ⅰ:1080℃±10℃,快淬+1120℃±10℃，0.5h,空冷+900℃±10℃,1-4h,空冷
|
|
（航天）棒、盤件
|
規范Ⅱ:1080℃,4h,油冷+760℃，16h,空冷
|
|
規范Ⅲ:1065℃,4h,空冷+760℃，16h,空冷
|
|
板材
|
規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷+900℃，4h,空冷
|
|
規范Ⅴ:1080℃,保溫不小于2.4min/mm,空冷+760℃，16h,空冷
|
1.6 GH141品種規格與供應狀態 可提供各種規格的圓餅、環坯、環形件、薄板、帶材、棒材、鍛件和精密鑄件等。板材于固溶狀態交貨，棒材和鍛件不經熱處理交貨。
1.7 GH141熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應熔煉、真空感應熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔工藝。
1.8 GH141應用概況與特殊要求 該合金廣泛用于制造航空、航天發動機高溫承力零部件，如導向葉片、燃燒室、渦輪、導向器高溫承力件、軸、盤、葉片 和緊固件等，板材焊接件熱處理時的應變時效裂紋，可采用焊前過時效處理或在焊前控制固溶處理后的冷卻速度的方法來解決，焊后再進行標準熱處理。
二、GH141物理及化學性能
2.1 GH141熱性能
2.1.1 GH141熔化溫度范圍 1316～1371℃[2]。
2.1.2 GH141熱導率 見圖2-1。
表2-1[2]
|
θ/℃
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
|
λ/(W/(m·℃))
|
8.37
|
10.47
|
12.56
|
15.07
|
17.17
|
19.56
|
21.35
|
23.45
|
25.96
|
2.1.3 GH141線膨脹系數 見圖2-2。
表2-2[2]
|
θ/℃
|
20～100
|
20～200
|
20～300
|
20～400
|
20～500
|
20～600
|
20～700
|
20～800
|
20～900
|
|
α1/10-6℃-1
|
10.54
|
11.69
|
12.24
|
12.78
|
13.08
|
13.48
|
14.21
|
14.97
|
15.91
|
2.2 GH141密度 ρ=8.27g/cm3。
2.3 GH141電性能 δ2mm板材的室溫電阻率見表2-3。
表2-3[3]
|
狀態
|
ρ/(10-6Ω.m)
|
狀態
|
ρ/(10-6Ω.m)
|
|
熱軋
|
1.31
|
1175℃,0.5h,空冷
|
1.33
|
|
1065℃,4h,空冷
|
1.25
|
1175℃,0.5h,空冷+900℃,4h,空冷
|
1.34
|
|
1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷
|
1.27
|
|
|
2.4 GH141磁性能 見表2-4。
表2-4[4]
|
狀態
|
20℃下300Οe時的磁導率/(H/m)
|
|
1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷
|
＜1.002
|
|
1175℃,0.5h,空冷+900℃,4h,空冷
|
＜1.002
|
2.5 GH141化學性能
2.5.1 GH141抗氧化性能 在空氣介質中的氧化速率見表2-5。
表2-5[9]
|
表面狀態
|
θ/℃
|
不同時間氧化速率/(g/(m2·h))
|
表面狀態
|
θ/℃
|
不同時間氧化速率/(g/(m2·h))
|
|
25h
|
50h
|
75h
|
100h
|
200h
|
25h
|
50h
|
75h
|
100h
|
200h
|
|
磨光
|
900
|
0.240
|
0.150
|
0.120
|
0.095
|
0.066
|
磨光
|
1100
|
1.360
|
0.870
|
0.750
|
0.680
|
0.490
|
|
磨光
|
1000
|
0.610
|
0.410
|
0.320
|
0.260
|
0.182
|
W-2涂層
|
1100
|
0.496
|
0.494
|
0.413
|
0.356
|
---
|
三、GH141力學性能
3.1 GH141技術標準規定的性能
3.1.1 GH141圓餅、環坯、環形件、大棒材標準規定的性能見表3-1。
表3-1
|
材料標準
|
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
Q/3B 4060-1992
|
圓餅、環坯、環形件、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 環形件經退火處理后的室溫硬度HBS≤363。
2 經固件和時效處理后的室溫硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2 GH141緊固件標準規定的性能見表3-2。
表3-2
|
材料標準
|
品種
|
熱處理制度
|
拉伸性能
|
持久性能
|
|
θ/℃
|
σb/MPa
|
σP0.2/MPa
|
δ5/%
|
φ/%
|
θ/℃
|
σ/MPa
|
t/h
|
|
Q/6S 1033-1992
|
緊固件
|
冷拉后1080℃±10℃，快淬＋1120℃±10℃，30min，空冷＋900℃±10℃，4h，空冷
|
20
|
≥1070
|
-
|
≥8
|
≥10
|
730
|
586
|
≥30
|
|
760
|
≥870
|
-
|
≥8
|
≥10
|
|
|
|
3.1.3 GH141d90mm棒材標準規定的性能見表3-3。
|
熱處理狀態
|
θ/℃
|
拉伸性能
|
HBS
|
沖擊韌性
|
持久性能
|
|
σb/MPa
|
σP0.2/MPa
|
δ5/%
|
φ/%
|
aKV/(kJ/m2)
|
σ/MPa
|
t/min
|
|
不小于
|
|
1065～1080℃,4h,油冷或空冷＋760℃,16h,空冷
|
20
|
1175
|
880
|
12
|
12
|
340
|
147
|
|
|
|
800
|
735
|
635
|
15
|
20
|
-
|
|
588
|
90
|
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