GJB712A2001航天用GH4169高温合金锻制圆饼规范介绍.docx

gjb 712a - 2001 航天用 gh 4169 高温合金锻制圆饼规范介绍王海瑛 ,许惠珍( 上海五钢有限公司特冶分公司 上海 200940)摘 要 : 介绍了 gh 4169 高温合金锻制圆饼规范的修订内容 ,对其主要技术指标作了简要说明 ,并与国外同类标准进行了比较 。关键词 : 高温合金 ;锻制圆饼中图分类号 : t - 652. 1 文献标识码 : b 文章编号 : 1003 - 0514 (2003) 03 - 0019 - 02introduce the specif ication f or gh 4169 heat resistingsuperalloy f orging disks f or aerospacewang hai - ying , xu hui - zhen( the special metallurgical company of shanghai no . 5 steel co . ,ltd. , shanghai 200940 , china)abstract : introduce the revised contents of specification for gh 4169 heat resisting superalloy forging disks for aerospace ;illustrate the changing of main technical data and compare with foreign standards.key words : superalloy ; forging disks0 前言gh 4169 合金是我国航空航天领域应用的重要 材料 ,主 要 用 于 制 造 航 空 航 天 发 动 机 的 关 键 零 件 。 gjb 712 - 89 航天用 gh 4169 高温合金锻制圆饼自发布使用十多年来 ,对保证和提高 gh4169 的产品质量 起到了重要作用 。但随着钢铁技术的发展 ,原标准与 现有发展情况存在着一些不适应的地方 。为了使本 规范更能适应现代航天事业的发展 ,促进产品质量的 进一步提高 ,有必要对原标准进行修订 。根据国防科工委 1999 年度的冶金产品国家军用 标准计划项目的要求及冶标院 ( 1999) 128 号文 ,决定 对 gjb 712 - 89 航天用 gh 4169 高温合金锻制圆饼进 行修订 。参与本标准修订工作的主要单位是 :上海五 钢 (集团) 有限公司 ,航天工业总公司 703 所 ,冶金工业信息标准研究院 。新标准于 2001 年 11 月 23 日由国防科学技术工 业委员会批准发布 ,2002 年 3 月 1 日实施 。1 gjb 712 - 2001 的修订内容本规范是在 gjb 712 - 89 航天用 gh 4169 高温合 金锻制圆饼的基础上 ,参照美国标准 ams 5662j 自耗 电极或真空感应熔炼 968 固溶处理加工时效硬化的 52 . 5ni - 19cr - 3 . 0mo - 5 . 1nb - 0 . 9ti - 0 . 5al -18fe 耐蚀和耐热合金棒材 、锻件和环形件进行编制 的 。111 冶炼工艺目前 ,真空感应加真空自耗再加电渣重熔 ,或真 空感应加电渣重熔再加真空自耗 ,称之为三联冶炼工艺 。这种冶炼技术先进 ,产品质量获得显著优化 ,可以避免白斑的产生 , 提高合金的 纯 洁 度 和 热 加 工 塑 性 ,国外已被广泛采用 。因此本规范在已有冶炼工艺 的基础上增加了三联冶炼工艺 。112 化学成分原 gjb 712 - 89 中 c 0 . 08 % ,考虑到目前有些 生产厂家的 c 含量控制在 0 . 02 % 0 . 08 % , 修改后 的规范中 c 含量更改为 0 . 02 %0 . 08 % 。收稿日期 :2003 - 04 - 20作者简介 :王海瑛 ,女 ,工程师 ,现从事冶金企业标准制定和管理工作 。20冶金标准化与质量第 41 卷原 gjb 712 - 89 中铝为 0 . 20 %0 . 80 % ,目前有些生产厂家 al 范围控制为 0 . 20 %0 . 60 % ,考虑到 铝含量的高 、低对圆饼性能影响较大 ,故表 1 中铝含 量还是按 0 . 20 %0 . 80 %规定 ,但在 3 . 2 . 1 条款中增 加了“按表 4 性能订货时 ,铝含量为 0 . 20 %0 . 60 %”的规定 。113热处理制度 原规范规定的热处理制度没有明确是试样的还是圆饼的热处理制度 ,而保温时间的长短与圆饼的尺 寸大小有关 。本次修订明确了该热处理制度是试样的热处理制度 。 原规范通用材料和专用材料的固溶热处理温度由供需双方协商确定 ,经讨论认为通用材料的固溶温 度选定应在专用材料的热处理制度内 。114 力学性能原规范通用材料的力学性能冲击功有 、 三个组别 。在美国规范内没有冲击功的要求 ,考虑到 航天圆饼设计上的需要 ,还是将冲击功列入标准 ,这 次修订过程中认为组别太多 , 故 取 消 原 规 范 中 的 组 。有些生产厂家要求的性能与原 gjb 712 - 89 中表 2 、表 3 性能不相同 ,为满足其要求本次修订中增 加表 4 的性能规定 。并在表 2 中增加 - 196 的性能 要求 。115 低倍检验到标准中 ,增加圆饼经用户电解加工后的表面质量要求 。119取样部位关于检验项目的取样部位 ,因不同生产单位及不 同用户在取样方法及取样部位上难以统一 ,今后检验项目取样部位由供需双方在订货时协商确定 ,在本规范中不做具体规定 。2与国外同类标准水平的对比211合金的化学成分本规范与美国标准 ams 5662j 对比情况见表 1 。表 1 与 ams 5662j 合金的化学成分对比元素本规范ams 5662jc si mn ps cr ni mo co cu feal 3b mg nb tipb0 . 020 . 080 . 350 . 350 . 0150 . 01517 . 021 . 050 . 055 . 02 . 803 . 301 . 00 . 30余0 . 200 . 800 . 0060 . 0104 . 755 . 500 . 651 . 15-0 . 080 . 350 . 350 . 0150 . 01517. 021 . 050. 055 . 02. 803 . 300 . 100 . 30余0. 200 . 800 . 006-4. 755 . 500. 651 . 150 . 0005原 gjb 712 -89 对低倍组织检验只规定试样纵向低倍无目视可见的缩孔 、空洞 、裂纹和夹渣 。但经过多年生产实践发现 ,为保证产品质量更加符合用户 使用要求及检验数据更加准确 ,对于纵向低倍组织检 验不合格的 , 在复验时可增加逐 个 检 验 圆 饼 横 向 低 倍 ,合格者交货 。116 高倍组织根据生产实际需要 ,本规范增加表 4 订货时对相及晶粒度的要求 。 以往生产厂没有测试过圆饼高倍晶粒度 ,无法确定此项指标 ,所以暂不考核圆饼高倍晶粒度 ,但由生产厂和使用单位分别积累数据 ,以备日后修订采纳 。117周向探伤 鉴于以前生产厂从来没有进行过圆饼周向探伤 ,没有做大量试验研究工作 , 无法 把 该 项 内 容 纳 入 标 准 。118 外观质量原标准中没有提出圆饼表面质量要求 ,考虑到规 范的严密和完整性 ,必须把外观质量的技术要求补充 se - 0 . 0003 3 按规范中表 4 订货时 ,铝按 0 . 20 %0 . 60 %要求 。212力学性能(1) 室温拉伸性能 本规范与国外标准对比情况见表 2 。表 2 与 ams 5662j 室温拉伸性能对比b / mpa0. 2 / mpa/ %/ %标准本规范1 2751 0351215 ams 5662j 1 241 1 034 10 12 (2) 650 高温拉伸性能本规范与国外标准高温性能对比情况见表 3 。(3) 650 、690mpa 光滑和缺口持久性能 试验断裂时间本规范大于 25h ,ams 5662j 大于(下转第 22 页)23h 。22冶金标准化与质量第 41 卷tl9 + 1 . 64 9 j 9 tu9 - 1 . 64 9tl15 + 1 . 64 15 j 15 tu15 - 1 . 64 615式中 : tl9和tu9分别为 j 9 标准下限和上限值(1)(2)根据 (1) (2) 式及不同的标准要求 ,利用表 1 中的回归方程即可求出合 格 概 率 在 95 %时 的 各 钢 种 c 、mn 、cr 等元素的控制范围 ,结果如表 2 所列 。tl15和tu15分别为 j 15 标准下限和上限值9 和 15分别为 j 9 和 j 15 回归方程的剩余 标准差 。j 9 和 j 15分别表示 j 9 和 j 15 的回归值4标准化将上述规范制定成内控标准 ,据此控制冶炼时化 学成分 ,显著提高了淬透性合格率 。并为制定窄淬透 性带标准提供了重要依据 。表 1 回归计算结果钢种项目回归方程f 检验r 检验剩余标准差20crmnti hj 9j 15j 9j 15j 9j 15j 9 = - 19 . 26 + 86 . 89c19 . 24mn+ 13 . 85crj 15 = 23 . 91 + 74 . 91c+ 21 . 77mn+ 13 . 65crj 9 = 31 . 07 + 26 . 42c+ 8 . 64mnj 15 = - 39 . 45 + 52 . 94mn+ 474 . 72p+ 85 . 66crj 9 = 5 . 6 + 49 . 1c+ 18 . 9mnj 15 = - 22 . 4 + 62 . 7c+ 32 . 6mn54 . 29669 . 1358 . 9033 . 9813 . 325 . 10 . 8380 . 8660 . 6240 . 8890 . 5600 . 6801. 891. 631. 103. 372. 092. 6640mnbh20mnvbh注 :表 1 中c、mn、p、cr表示碳 、锰 、磷 、铬的百分含量 。表 2 各钢种化学成分内控规范化学成分/ %钢种技术条件或组别j 9 范围 hrc c mn cr p 20crmnti hgb5216 - 85 企标 1 组 企标 2 组 企标 3 组gb5216 - 85gb5216 - 85 企标 1 组 企标 2 组 企标 3 组3042303732393542435532443240374434420 . 180 . 200 . 180 . 190 . 200 . 210 . 210 . 240 . 370 . 440 . 180 . 210 . 170 . 200 . 200 . 230 . 190 . 211 . 001 . 101 . 001 . 101 . 001 . 101 . 001 . 101 . 051 . 201 . 101 . 301 . 061 . 201 . 221 . 331 . 121 . 281. 051 . 351. 101 . 301. 101 . 301. 101 . 300 . 12-0 . 015-40mnbh20mnvbh(上接第 20 页)的针状相以及超出买方认可标准的任何针状相 。表 3 与 ams 5662j 高温性能对比3 结论通过长期的生产实践 ,我们对 gh 4169 高温合金 锻制圆饼的成分 、组织和性能有了更深入的认识 。修订后的新规范更加符合我国的生产实际 。同时规范中的某些指标与国外同类标准相比 ,更为严格 。例如 对圆 饼 性 能 影 响 较 大 的 铝 含 量 , 规 定 为 0 . 20 % 0 . 60 % ;增加了冲击功的要求 ; 室温拉伸性能和高温拉伸性能都优于国外同类标准所规定的指标 。 综上所述 ,修订后的新版 gjb 712 - 2001 航天用gh 4169 高温合金锻制圆饼