Alloy41合金板材 圓棒廠家標(biāo)準(zhǔn)的簡單介紹

Alloy41合金板材 圓棒廠家標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)信息

· Alloy41

一、Alloy41概述
Alloy41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(qiáng)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(jìn)行焊接，焊接部件熱處理時(shí)易產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)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(qiáng)度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)高溫零部件。

1.1 Alloy41化學(xué)成分 見表1-1

表1-1

注：航天用材可加入ω（Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。

1.2 Alloy41熱處理制度 見表1-2。

表1-2

1.3 Alloy41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。
1.4 Alloy41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。
1.5 Alloy41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(dòng)機(jī)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(shí)的應(yīng)變時(shí)效裂紋，可采用焊前過時(shí)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)熱處理。

二、Alloy41物理及化學(xué)性能
2.1 Alloy41熱性能
2.1.1 Alloy41熔化溫度范圍 1316～1371℃[2]。
2.1.2 Alloy41熱導(dǎo)率 見圖2-1。

表2-1[2]

2.1.3 Alloy41線膨脹系數(shù) 見圖2-2。

表2-2[2]

2.2 Alloy41密度 ρ=8.27g/cm3。
2.3 Alloy41電性能 δ2mm板材的室溫電阻率見表2-3。

表2-3[3]

2.4 Alloy41磁性能 見表2-4。

表2-4[4]

2.5 Alloy41化學(xué)性能

2.5.1 Alloy41抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中的氧化速率見表2-5。

表2-5[9]

三、Alloy41力學(xué)性能
3.1 Alloy41技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.1 Alloy41圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、大棒材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-1。

表3-1

注：1 環(huán)形件經(jīng)退火處理后的室溫硬度HBS≤363。

2 經(jīng)固件和時(shí)效處理后的室溫硬度HRC≥30(HBS≥283)。

3.1.2 Alloy41緊固件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-2。

表3-2

3.1.3 Alloy41d90mm棒材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-3。

表3-3

3.1.4 Alloy41板材、帶材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-4。

表3-4

四、Alloy41組織結(jié)構(gòu)
4.1 Alloy41相變溫度 合金熱處理后，組織中析出相的相變溫度范圍見表4-1。

表4-1[13]

4.2 Alloy41時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.2.1 Alloy41鑄態(tài)試樣經(jīng)1180℃,6h,水冷淬火后，再在不同溫度保濕1h，析出相數(shù)量和溫度的關(guān)系見圖4-2。
4.2.2 Alloy41經(jīng)1200℃,2h固溶處理后，再在760～1200℃時(shí)效2～96h,析出相數(shù)量和時(shí)效溫度的關(guān)系見圖4-2。
4.2.3 Alloy41 5000h長期時(shí)效后，合金中析出相數(shù)量的變化見圖4-3。
4.3 Alloy41合金組織結(jié)構(gòu) 合金在標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織除γ基體外，還存在γ′、M6C、M23C6、MC，長期時(shí)效后有μ相析出。

五、Alloy41工藝性能與要求
5.1 Alloy41成形性能
5.1.1 Alloy41鋼錠鍛造前應(yīng)進(jìn)行高溫均勻化處理，鍛造加熱溫度為1160～1180℃，終鍛溫度不低于1000℃。板坯軋制加熱溫度為1140～1160℃，終軋溫度不低于1060℃。薄板軋制加熱溫度為1140～1160℃，終軋溫度不低于800℃。
5.1.2 Alloy41冷軋薄板固溶狀態(tài)的反復(fù)彎曲和杯突性能見表5-1。

表5-1[9]

5.1.3 Alloy41旋壓性能 板材在保持細(xì)晶和較低的硬度時(shí)具有很好的可旋性。根據(jù)室溫拉伸斷面收縮率φ(%)算出極限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各種形狀極限減薄率φmax(%)見表5-2。

表5-2[15]

5.1.4 Alloy41熱塑性能

5.1.4.1 Alloy41d22mm軋材熱頂鍛塑性見表5-3，塑性圖見圖5-1。

表5-3[2]

5.1.4.2 Alloy41d22mm軋材的熱模擬塑性試驗(yàn)結(jié)果見表5-4。

5.1.4.3 Alloy41d90mm棒材經(jīng)1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱處理后進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，其高溫拉伸塑性見表5-5。

5.1.5 Alloy41合金再結(jié)晶圖

5.1.5.1 Alloy41加工再結(jié)晶圖見圖5-2。

5.1.5.2 Alloy41固溶再結(jié)晶圖見圖5-3。

表5-4[5]

注：1 冷卻曲線 以100℃/s加熱到1160℃保溫處理后，隨爐冷卻到規(guī)定溫度再保溫100s，以100m/s速度拉斷。

2 加熱曲線 以100℃/s加熱到規(guī)定溫度保溫100s，以100m/s速度拉斷。

表5-5[2]

5.2 Alloy41焊接性能
5.2.1 Alloy41合金可熔焊、擴(kuò)散焊、釬焊、摩擦焊。熔焊既可用電子束焊接，也可用氬弧焊焊接。熔焊縫在熱處理時(shí)有產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋傾向，為將這種傾向減到最小，應(yīng)在焊接前固溶緩慢退火，即1080℃，隨后以22℃/min冷卻到650℃；另一辦法是在焊接前進(jìn)行過時(shí)效處理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷卻到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷卻到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷卻到760℃，16h,空冷[1,16～19]。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，這樣可消除應(yīng)變時(shí)效開裂傾向。使用細(xì)晶、低雜質(zhì)含量母材，消除機(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
5.3 Alloy41零件熱處理工藝
5.3.1 Alloy41在較低溫度下工作，要求零件具有高的拉伸強(qiáng)度和疲勞性能時(shí)，推薦采用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2 Alloy41對(duì)在高溫下工作，又要求材料具有高的熱強(qiáng)性時(shí)，適宜的熱處理規(guī)范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3 Alloy41對(duì)要求焊接的環(huán)形件等零部件，推薦采用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。

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