GH141鎳基變形高溫合金
中國牌號：GH141/GH4141
美國牌號：UNS N07041/Rene′41/R41/
Carpenter41/PYROMET41/UNITEMP41/
HynessalloyR41/J1610
一、GH141概述
GH141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，也可進行焊接，焊接部件熱處理時易產(chǎn)生應(yīng)變時效裂紋。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℃以下要求有高強度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天發(fā)動機高溫零部件。
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(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.4 GH141化學(xué)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(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 |
1.6 GH141品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可提供各種規(guī)格的圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、薄板、帶材、棒材、鍛件和精密鑄件等。板材于固溶狀態(tài)交貨，棒材和鍛件不經(jīng)熱處理交貨。
1.7 GH141熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應(yīng)熔煉、真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔工藝。
1.8 GH141應(yīng)用概況與特殊要求 該合金廣泛用于制造航空、航天發(fā)動機高溫承力零部件，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，板材焊接件熱處理時的應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)熱處理。
二、GH141物理及化學(xué)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(dǎo)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(shù) 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。
