Apa itu GH4049 bahan gred

1. Apakah gred bahan GH4049?

GH4049 adalah tinggi - nikel suhu - berasaskan superAlloy (juga diklasifikasikan sebagai "superalloy" atau "tinggi- aloi prestasi") yang dibangunkan dan diseragamkan di China, terutamanya direka untuk perkhidmatan dalam persekitaran suhu yang tinggi-. Ia adalah milikSiri GHdaripada nikel - superalloys berasaskan - keluarga bahan yang ditetapkan oleh piawaian kebangsaan China (misalnya, GB/T 14992-2005Nickel - asas dan kobalt - superalloy asas untuk suhu tinggi) untuk aplikasi struktur suhu tinggi -.

Matlamat reka bentuk teras GH4049 adalah untuk mengekalkan sifat mekanikal yang sangat baik (seperti kekuatan tegangan tinggi, rintangan rayuan, dan rintangan keletihan) dan kestabilan kimia (pengoksidaan dan rintangan kakisan) pada suhu dari dari800 darjah hingga 1100 darjah (1472 darjah F hingga 2012 darjah f). Ini menjadikannya sangat sesuai untuk pembuatan komponen akhir hot - dalam sektor aeroangkasa, tenaga, dan perindustrian, di mana bahan mesti menahan pendedahan yang berpanjangan kepada suhu tinggi dan beban mekanikal.

Senario aplikasi biasa termasuk:

Aeroangkasa: Bilah turbin, cakera turbin, dan komponen ruang pembakaran untuk enjin tentera dan sivil - (misalnya, tinggi- enjin jet thrust).

Tenaga: Heat - Bahagian tahan untuk turbin gas di loji kuasa, dan komponen struktur untuk enjin roket.

Perindustrian: Unsur pemanasan, pelapis relau, dan acuan suhu tinggi - dalam pemprosesan metalurgi atau kimia.

Terutama, GH4049 adalah sama seperti teknologi nikel antarabangsa - berasaskan (contohnya, Inconel 718, walaupun dengan variasi komposisi dan prestasi), tetapi ia mengikuti sistem standardisasi bahan bebas China, memastikan keserasian dengan proses pembuatan domestik dan keperluan kejuruteraan.

2. Apakah komposisi kimia GH4049?

GH4049 adalah superalloy berasaskan nikel (ni) -, dengan nikel sebagai elemen matriks, ditambah dengan elemen pengaliran utama (kromium, kobalt, molibdenum, tungsten, dan lain -lain) Komposisi kimianya dikawal ketat oleh piawaian kebangsaan China (misalnya, GB/T 14992-2005 dan GB/T 25820-2010), dengan julat yang dibenarkan untuk setiap elemen untuk memastikan prestasi yang konsisten merentas batch.

Jadual berikut menggariskanKomposisi Kimia Khas dan Standard - yang ditentukanGH4049:

Elemen	Simbol kimia	Julat Kandungan Standard (WT%)	Fungsi teras dalam aloi
Nikel (matriks)	Ni	Lebih besar daripada atau sama dengan 50.0	Berfungsi sebagai matriks asas, memberikan kemuluran asas dan membentuk struktur kristal austenit yang stabil (tahan terhadap perubahan fasa pada suhu tinggi).
Chromium	Cr	18.0 – 21.0	Meningkatkan pengoksidaan dan rintangan kakisan panas dengan membentuk filem kromium oksida yang padat (Cromium) di permukaan, menghalang kemerosotan aloi dalaman.
Cobalt	Co	15.0 – 17.0	Meningkatkan ketahanan rintangan suhu - (ketahanan terhadap ubah bentuk perlahan di bawah beban malar) dan menstabilkan mikrostruktur aloi pada suhu yang melampau.
Molybdenum	Mo	3.5 – 5.0	Menguatkan matriks melalui pepejal - larutan pengerasan (mengganggu kekisi kristal untuk menahan pergerakan dislokasi) dan meningkatkan ketahanan terhadap kakisan pitting.
Tungsten	W	4.5 – 6.0	A elemen titik - tinggi - yang terus meningkatkan kekuatan suhu tinggi - melalui pengerasan penyelesaian -, terutamanya berkesan dalam melawan rayapan pada suhu melebihi 900 darjah.
Aluminium	Al	1.4 – 2.0	Bentuk sebatian intermetallic (misalnya, 'fasa, ni₃al) semasa rawatan haba, yang bertindak sebagai "menguatkan precipitates" untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan suhu tinggi -.
Titanium	Ti	1.4 – 2.0	Bekerja secara sinergistik dengan aluminium untuk membentuk 'fasa (ni₃ (al, ti)), mengoptimumkan saiz dan pengedaran precipitates untuk kekuatan dan kemuluran yang seimbang.
Karbon	C	0.03 – 0.08	Bentuk fasa karbida (misalnya, m₂₃c₆, mc) dengan unsur -unsur seperti kromium dan tungsten, yang pin batas bijirin dan mencegah pertumbuhan bijirin pada suhu tinggi, meningkatkan kestabilan struktur.
Silikon	SI	Kurang daripada atau sama dengan 0.50	Bertindak sebagai deoxidizer semasa peleburan (mengeluarkan oksigen terlarut) dan sedikit meningkatkan rintangan pengoksidaan; Silikon berlebihan adalah terhad untuk mengelakkan keburukan.
Mangan	Mn	Kurang daripada atau sama dengan 0.50	AIDS dalam deoksidasi dan meningkatkan kebolehkerjaan panas (kemudahan penempaan atau rolling pada suhu tinggi); Kandungan adalah terhad untuk mencegah mengurangkan rintangan kakisan.
Fosforus	P	Kurang daripada atau sama dengan 0.015	Ketat dikawal sebagai kekotoran, kerana fosforus dapat mengasingkan pada sempadan bijian dan menyebabkan "kehancuran panas" (kehebatan semasa pemprosesan suhu tinggi -).
Sulfur	S	Kurang daripada atau sama dengan 0.010	Kekotoran yang berbahaya yang membentuk sulfida rapuh (contohnya, NIS), mengurangkan kemuluran aloi dan rintangan keletihan; Kandungan diminimumkan untuk memastikan kebolehpercayaan.
Boron	B	0.003 – 0.010	Unsur jejak yang mengasingkan pada sempadan bijian, mengukuhkannya dan meningkatkan ketahanan aloi terhadap "retak kakisan tekanan" dan tinggi - pecah suhu.
Zirkonium	Zr	0.02 – 0.08	Bekerja dengan boron untuk memperbaiki sempadan bijian, meningkatkan rintangan dan ketangguhan, terutamanya dalam komponen yang dikimpal atau panas -.

Nota: Variasi kecil dalam komposisi mungkin wujud di antara pengeluar yang berbeza, tetapi semua mesti mematuhi julat toleransi yang ditentukan dalam piawaian kebangsaan China untuk memastikan kelayakan untuk aplikasi suhu tinggi -.

3. Apakah kekerasan GH4049?

Kekerasan GH4049 adalahbukan nilai tetap- Ia bergantung terutamanya padakeadaan rawatan haba(Proses kritikal untuk superalloy berasaskan nikel - yang mengoptimumkan pembentukan fasa pengukuhan seperti '), serta sama ada ia menjalani pemprosesan post - (contohnya, kerja sejuk). Tidak seperti keluli aloi - yang rendah, kekerasan GH4049 berkait rapat dengan prestasi suhu tinggi -: rawatan haba direka untuk mengimbangi kekerasan, kekuatan, dan kemuluran untuk perkhidmatan pada suhu yang melampau.

Di bawah ini adalah pecahan terperinci nilai kekerasan biasa GH4049 di seluruh keadaan rawatan haba yang biasa, diukur menggunakan kaedah standard (Rockwell C, Brinell, atau ujian kekerasan Vickers):

A. Penyelesaian Negeri Annealed (rawatan haba utama)

Penyelesaian Penyelesaian adalah langkah pertama dalam proses rawatan haba GH4049, yang melibatkan pemanasan aloi ke suhu tinggi (biasanya1100 darjah - 1150 darjah) dan memegangnya selama tempoh (1-4 jam) untuk membubarkan fasa yang dicetuskan (contohnya, karbida, ') ke dalam matriks nikel, diikuti dengan penyejukan cepat (pelindapkejutan air). Negeri ini memaksimumkan kemuluran dan menyediakan aloi untuk penuaan berikutnya.

Kekerasan Rockwell (HRC): Kira -kira 25 - 30 HRC

Kekerasan Brinell (HB): Kira -kira 240 - 280 HB

Kekerasan Vickers (HV): Kira -kira 250 - 290 HV

Tujuan: Keadaan ini digunakan untuk pemprosesan perantaraan (contohnya, penempaan, pemesinan, atau membentuk komponen kompleks) di mana kemuluran yang tinggi diperlukan untuk mengelakkan retak. Ia bukan keadaan perkhidmatan akhir, kerana kekuatan suhu tinggi - aloi belum dioptimumkan.

B. Penuaan Negeri (rawatan haba perkhidmatan akhir)

Penuaan (juga dikenali sebagai "pengerasan hujan") adalah langkah rawatan haba utama untuk GH4049. Selepas penyelesaian penyepuh, aloi dipanaskan ke suhu yang lebih rendah (biasanya700 darjah - 850 darjah) dan dipegang untuk tempoh yang panjang (8-24 jam), kemudian disejukkan perlahan atau udara - disejukkan. Proses ini menginduksi pemendakan seragam zarah -zarah fasa 'fasa (ni₃ (al, ti)) dalam matriks - zarah -zarah ini bertindak sebagai "halangan" kepada pergerakan dislokasi, dengan ketara meningkatkan kekerasan aloi dan kekuatan suhu tinggi -.

Proses penuaan sering dilakukan didua peringkat(penuaan berganda) untuk memperbaiki lagi 'fasa dan keseimbangan sifat:

Penuaan Pertama:800 darjah - 850 darjah(4-8 jam) → Penyejukan Udara

Penuaan Kedua:700 darjah - 750 darjah(16-20 jam) → Penyejukan Udara

Nilai kekerasan biasa selepas penuaan berganda (keadaan akhir yang paling biasa untuk GH4049) adalah:

Kekerasan Rockwell (HRC): Kira -kira 38 - 45 HRC

Kekerasan Brinell (HB): Kira -kira 360 - 430 HB

Kekerasan Vickers (HV): Kira -kira 380 - 450 HV

Tujuan: Ini adalah keadaan perkhidmatan standard untuk komponen GH4049 (contohnya, bilah turbin, bahagian turbin gas). Kekerasan di negeri ini secara langsung berkorelasi dengan keupayaan aloi untuk menahan kecacatan dan ubah bentuk mekanikal pada suhu sehingga 1100 darjah.

C. sejuk - State bekerja (jarang untuk GH4049)

Kerja sejuk (contohnya, rolling, lukisan) jarang digunakan untuk GH4049, kerana aloi direka terutamanya untuk aplikasi suhu tinggi - di mana rawatan panas dan haba lebih berkesan untuk pengukuhan. Walau bagaimanapun, jika kerja sejuk kecil digunakan (contohnya, untuk menyesuaikan dimensi komponen nipis), ia mungkin sedikit meningkatkan kekerasan:

Kekerasan meningkat: Biasanya 5 - 10 hrc di atas penyelesaian - keadaan anil (misalnya, 30 - 35 HRC)

Batasan: Kerja sejuk boleh memperkenalkan tekanan dalaman dan mengurangkan kemuluran, yang tidak diingini untuk perkhidmatan suhu tinggi - - dengan demikian, sejuk - bekerja GH4049 hampir selalu diikuti dengan tekanan - penyelesaian - tahap anil.

D. Pertimbangan utama

Tinggi - Pengekalan kekerasan suhu: Tidak seperti banyak bahan yang melembutkan dengan cepat pada suhu tinggi, GH4049 mengekalkan kekerasan yang ketara walaupun pada suhu tinggi. Sebagai contoh, pada 800 darjah, kekerasan Vickersnya kekal pada ~ 200 - 250 HV (berbanding dengan<100 HV for carbon steel at the same temperature)-this is critical for withstanding mechanical loads in hot-end components.

Konsistensi batch: Nilai kekerasan mungkin berbeza -beza di antara kelompok kerana perbezaan komposisi kecil atau variasi proses rawatan haba, tetapi pengeluar mesti memastikan nilai berada dalam julat toleransi standard (misalnya, ± 2 HRC untuk negara berumur) untuk memenuhi keperluan prestasi.

Ringkasnya, kekerasan GH4049 disesuaikan dengan permohonannya melalui rawatan haba: penyelesaian - keadaan anil mengutamakan kemuluran untuk pemprosesan, sementara keadaan berumur menyampaikan kekerasan dan kekuatan yang tinggi yang diperlukan untuk perkhidmatan suhu tinggi -.