GH4141概述

GH4141是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金，主要以时效沉淀γ'相和M6C型碳化物为主要强化相，使用温度在980℃以下。合金在650℃-900℃范围内具有较高的拉伸、持久和蠕变强度、抗屈服和抗疲劳性能以及良好的抗氧化性能，是980℃以下使用力学性能最高的板材合金之一。合金的机加工性能良好，适用于制作870℃以下要求高强度、980℃以下要求抗氧化性能的航空和航天发动机用涡轮盘、导向叶片、燃烧室板材承力件、涡轮转子、导向器、紧固件和高温弹簧等部件。主要产品有热轧和锻制棒材、板带材、丝材、盘锻件和环形件等。

GH4141应用概述及说明

合金已用于制作航空发动机的燃烧室内套壁前段和后段、高压涡轮外环支撑环和固定环、高压导向器外环和内支撑环、封严支撑环后安装边、燃烧室后壳体、封严片和紧固件等，以及火箭发动机的涡轮转子等零件，批产和使用情况良好。

由于该合金中铝、钛和钼元素含量较高，铸锭锻造开坯比较困难，但开坯后塑性较好。合金经退火后可进行冷冲压和旋压成形。合金可以采用熔焊和接触焊进行焊接，焊前应进行过时效处理、或在焊前控制固溶处理后的冷却速度方法，避免熔焊时产生应变时效裂纹。

GH4141材料技术标准

GB/T 14992  温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号

GJB 2456  航天用GH4141高温合金热轧棒材规范

HB/Z 140  航空用高温合金热处理工艺

Q/3B 4060  GH141 合金棒材

Q/3B 4063  GH141 合金冷轧带材

Q/5B 4027  GH141 合金圆饼、环坯、环形件

辽新7-0073 GH141 合金锻制棒材

辽新7-0099  高温紧固件用GH141合金冷拉棒材

辽新7-0077  航天用GH141合金热轧棒材技术条件

Q/GYB 05023  航天用GH4141合金模锻件

Q/GYB 05028  焊接用HGH4141合金冷拉丝材

GH4141化学成分

GH4141热处理制度

GH4141供应状态

锻制棒材以锻态+车光后供应；热轧棒以热轧态+车光或磨光、或经退火+车光或磨光后供应；冷轧板经固溶+碱酸洗+平整+矫直+切边后供应；冷轧带材经固溶+碱酸洗+切边后成卷供应，进行光亮固溶处理后可不经碱酸洗；盘锻件和环锻件以锻态、或经退火+固溶、或经退火+固溶+时效后供应。模锻 件经热处理+粗机加工+车光后供应。焊丝以硬态、或半硬态(减面率不大于20%)、或固溶+酸洗、或光亮固溶状态，成盘(轴)或直条供应。

供应状态的冷拉棒分为三级，A级经8%-12%的冷拉变形，必要时磨光；B级经8%-12%的冷拉变形+退火+磨光；C级经8%-12%的冷拉变形+退火+固溶+时效+磨光后供应。

依据锻造原理，从影响金属塑性的因素以及锻造对金属组织和性能的影响等方面，对原有的GH4141材料涡轮转子毛坯的锻造工艺和改进后锻造工艺进行了分析，结论如下： 

（1）原有的锻造工艺中轮盘处晶粒存在二次再结晶的可能1，导致部分晶粒粗大，材料性能下降；改进后的锻造工艺，轮盘和轴中晶粒不存在二次再结晶问题，有效保证了强度要求。

（2）原有的锻造工艺中，每次锻造变形速率偏大，在大的锻造应力作用下增大了发生破裂的可能性。改进后锻造工艺变形速率降低，避免了破裂的发生。

（3）改进后锻造工艺产品合格率高，可操作性强，批次稳定性好，节约了成本。

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