GH4141合金介紹
GH4141是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型變形高溫合金，主要以時(shí)效沉淀y相和MC型碳化物為主要強(qiáng)化相，使用溫度在980℃以下。合金在650℃～900℃范圍內(nèi)具有較高的拉伸、持久和蠕變強(qiáng)度、抗屈服和抗疲勞性能以及良好的抗氧化性能，是980℃以下使用力學(xué)性能最高的板材合金之一。合金的機(jī)加工性能良好，適用于制作870℃以下要求高強(qiáng)度、980℃以下要求抗氧化性能的航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪盤、導(dǎo)向葉片、燃燒室板材承力件、渦輪轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向器、緊固件和高溫彈簧等部件。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、板帶材、絲材、盤鍛件和環(huán)形件等。
材料牌號(hào)
GH4141(GH141)。
| GH4141高溫合金化學(xué)成分 |
| Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti |
| 18~20 | 余 | 10~12 | 9~10.5 | 1.4`1.8 | 3.0~3.5 |
| C | Fe | B | Zr | S | Mn |
| 0.06~0.12 | ≤5.0 | 0.003`0.01 | ≤0.07 | ≤0.015 | ≤0.5 |
| Si | P | Cu | Sn | As | Sb |
| ≤0.5 | ≤0.015 | ≤0.5 | ≤0.0012 | ≤0.0025 | ≤0.0025 |
GH4141應(yīng)用概況及說明
合金已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)套壁前段和后段、高壓渦輪外環(huán)支撐環(huán)和固定環(huán)、高壓導(dǎo)向器外環(huán)和內(nèi)支撐環(huán)、封嚴(yán)支撐環(huán)后安裝邊、燃燒室后殼體、封嚴(yán)片和緊固件等，以及火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)子等零件，批產(chǎn)和使用情況良好。
由于該合金中鋁、鈦和鉬元素含量較高，鑄錠鍛造開坯比較困難，但開坯后塑性較好。合金經(jīng)退火后可進(jìn)行冷沖壓和旋壓成形。合金可以采用熔焊和接觸焊進(jìn)行焊接，焊前應(yīng)進(jìn)行過時(shí)效處理、或在焊前控制固溶處理后的冷卻速度方法，避免熔焊時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋。
GH4141主要規(guī)格
d100mm～300mm鍛制棒材；a8mm～100mm熱軋棒；80.5mm～4.0mm冷軋板；80.10mm～0.8mm 冷軋帶材；d10mm～25mm冷拉棒；d1.0mm～5.0mm焊絲；各種規(guī)格的圓餅、環(huán)坯和環(huán)形件。
GH4141供應(yīng)狀態(tài)
鍛制棒材以鍛態(tài)＋車光后供應(yīng)；熱軋棒以熱軋態(tài)＋車光或磨光、或經(jīng)退火＋車光或磨光后供應(yīng)；冷軋板經(jīng)固溶十堿酸洗＋平整十矯直十切邊后供應(yīng)；冷軋帶材經(jīng)固溶＋堿酸洗＋切邊后成卷供應(yīng)，進(jìn)行光亮固溶處理后可不經(jīng)堿酸洗；盤鍛件和環(huán)鍛件以鍛態(tài)、或經(jīng)退火＋固溶、或經(jīng)退火＋固溶＋時(shí)效后供應(yīng)。模鍛件經(jīng)熱處理＋粗機(jī)加工＋車光后供應(yīng)。焊絲以硬態(tài)、或半硬態(tài)（減面率不大于20%）、或固溶＋酸洗、或光亮固溶狀態(tài)，成盤（軸）或直條供應(yīng)。
供應(yīng)狀態(tài)的冷拉棒分為三級(jí)，A級(jí)經(jīng)8%～12%的冷拉變形，必要時(shí)磨光；B級(jí)經(jīng)8%～12%的冷拉變形＋退火＋磨光；C級(jí)經(jīng)8%～12%的冷拉變形＋退火＋固溶＋時(shí)效＋磨光后供應(yīng)。
GH4141焊接性能
合金可進(jìn)行熔焊、擴(kuò)散焊、釬焊和摩擦焊。
熔焊可采用電子束焊或氬弧焊，焊前為消除焊縫應(yīng)變時(shí)效裂紋傾向，要進(jìn)行固溶處理或過時(shí)效處理。固溶處理制度為1080℃，以22℃/min冷卻到650℃；過時(shí)效處理制度為1080℃×30min，以（1.7～4.4）℃/min冷卻到980℃，保溫4h，以（1.7～4.4）℃/min冷卻到760℃，保溫4h，空冷00mm。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，以消除應(yīng)變時(shí)效開裂傾向。細(xì)晶和低雜質(zhì)含量母材，可消除合金的機(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。
GH4141零件熱處理工藝
零件在較低溫度下工作，要求具有高的拉伸強(qiáng)度和抗疲勞性能時(shí)，可采用1080℃/AC＋760℃×16h/AC；在較高溫下工作，要求具有高的熱強(qiáng)性時(shí)，可采用1180℃/AC+900℃×4h/AC；要求焊接的環(huán)形件等零部件，可采用1120℃×30min/AC＋900℃×4h/AC。根據(jù)成品需要，時(shí)效保溫時(shí)間可以減少到1h。
GH4141密度p=8.27g/cm3。
主要產(chǎn)品:
1、高溫合金——汽車渦輪（K213、K418、Mar-M246、K403、K417G、K438、K423、K424、K4169）
2、耐蝕合金——Inconel系列（Inconel600、Inconel625、Inconel690、Incoloy800、Incoloy825、Incoloy925）
——Hastelloy系列（HastelloyB-2、HastelloyB-3、HastelloyC-276、HastelloyC-4、HastelloyC-22、HastelloyC-2000）
——Monel系列（Monel400、MonelK-500、Monel405）