1.1 GH141材料牌号 GH141(GH4141)。
1.2 GH141相近牌号 UNS N07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(美国）。
1.3 GH141材料的技术标准
Q/3B 4060-1992《GH141合金棒材》
Q/3B 4063-1992《GH141合金冷轧带材》
Q/5B 4027-1992《GH141合金圆饼、环坯、环形件》
Q/6S 1033-1992《高温紧固件用GH141合金棒材》
抚高新84-13《航天用GH141合金棒材技术条件》
1.4 GH141化学成分 见表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热处理制度 见表1-2。
表1-2
|
品种
|
热处理制度
|
|
（航空）圆饼、环坯、环形件、棒、板材
|
规范Ⅰ:1080℃±10℃,快淬+1120℃±10℃，0.5h,空冷+900℃±10℃,1-4h,空冷
|
|
（航天）棒、盘件
|
规范Ⅱ:1080℃,4h,油冷+760℃，16h,空冷
|
|
规范Ⅲ:1065℃,4h,空冷+760℃，16h,空冷
|
|
板材
|
规范Ⅳ:1180℃,30min，空冷+900℃，4h,空冷
|
|
规范Ⅴ:1080℃,保温不小于2.4min/mm,空冷+760℃，16h,空冷
|
1.6 GH141品种规格与供应状态 可提供各种规格的圆饼、环坯、环形件、薄板、带材、棒材、锻件和精密铸件等。板材于固溶状态交货，棒材和锻件不经热处理交货。
1.7 GH141熔炼与铸造工艺 合金采用真空感应熔炼、真空感应熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔工艺。
1.8 GH141应用概况与特殊要求 该合金广泛用于制造航空、航天发动机高温承力零部件，如导向叶片、燃烧室、涡轮、导向器高温承力件、轴、盘、叶片 和紧固件等，板材焊接件热处理时的应变时效裂纹，可采用焊前过时效处理或在焊前控制固溶处理后的冷却速度的方法来解决，焊后再进行标准热处理。
二、GH141物理及化学性能
2.1 GH141热性能
2.1.1 GH141熔化温度范围 1316～1371℃[2]。
2.1.2 GH141热导率 见图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线膨胀系数 见图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电性能 δ2mm板材的室温电阻率见表2-3。
表2-3[3]
|
状态
|
ρ/(10-6Ω.m)
|
状态
|
ρ/(10-6Ω.m)
|
|
热轧
|
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 见表2-4。
表2-4[4]
|
状态
|
20℃下300Οe时的磁导率/(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化学性能
2.5.1 GH141抗氧化性能 在空气介质中的氧化速率见表2-5。
表2-5[9]
|
表面状态
|
θ/℃
|
不同时间氧化速率/(g/(m2·h))
|
表面状态
|
θ/℃
|
不同时间氧化速率/(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涂层
|
1100
|
0.496
|
0.494
|
0.413
|
0.356
|
---
|
三、GH141力学性能
3.1 GH141技术标准规定的性能
3.1.1 GH141圆饼、环坯、环形件、大棒材标准规定的性能见表3-1。
表3-1
|
材料标准
|
品种
|
热处理制度
|
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
|
圆饼、环坯、环形件、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 环形件经退火处理后的室温硬度HBS≤363。
2 经固件和时效处理后的室温硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2 GH141紧固件标准规定的性能见表3-2。
表3-2
|
材料标准
|
品种
|
热处理制度
|
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
|
紧固件
|
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棒材标准规定的性能见表3-3。
|
热处理状态
|
θ/℃
|
拉伸性能
|
HBS
|
冲击韧性
|
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
|
(1).png)
.jpg)
(1).jpg)
.jpg)
