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高温合金 GH

       高温合金是以铁、镍、钴为基础的可以长期在在600℃以上的高温工作的合金,具有良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船。常用的有gh3030、gh4169、gh4141、gh5188、gh3128、gh4145等等。‌‌

种类及用途

Ni80Cr20(Cr20Ni80 镍铬电热合金)

一、成分(国标 GB/T 1234-2012)

镍 78.5%~81.5%,铬 19.0%~21.0%,铁≤1.0%,碳≤0.08%,硅 0.75%~1.60%,锰≤0.6%,铝≤0.5%,磷、硫为微量杂质。

二、基础物理参数(20℃)

密度 8.4g/cm³,熔点约 1400℃,电阻率 1.09~1.14μΩ・m,电阻温度系数 55~65ppm/℃,线膨胀系数 16×10⁻⁶/℃(20~1000℃)。

长期*高使用温度 1100~1150℃,短期可达 1200℃。

三、力学性能(退火软态)

抗拉强度≥650MPa,断后伸长率≥20%,塑性优良,便于弯折、绕制加工。

四、性能与用途

无磁性,高温下形成致密氧化膜,抗氧化、耐腐蚀,使用寿命长;高温金相组织稳定,不易脆化。

电阻温度系数低,工作功率稳定。

主流应用:工业电炉、民用加热管、电热丝、烘炉、高温发热元件、电阻器等。


MP159(UNS R30159,中国牌号 GH159/GH6159)是一种钴镍铬基多相高温合金,以超高强度、优异的高温稳定性和耐腐蚀性著称,常用于极端工况下的紧固件与结构件。

一、化学成分(典型 wt%)

元素CoNiCrFeMoTiNbAl
含量35.725.519.09.07.03.00.60.2


二、核心性能

超高强度:冷加工 + 时效后,抗拉强度≥1830 MPa(275 ksi),屈服强度≥1720 MPa(265 ksi)。

高温稳定性:长期使用温度可达593℃(1100°F),短时可耐受更高温度,高温抗蠕变与疲劳性能优异。

耐腐蚀性:抗硫化氢、海水、盐雾及矿物酸腐蚀,耐缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂与氢脆。

工艺特性:可冷加工强化,固溶处理约 1177℃后快冷,再时效析出强化相。

三、主要应用

航空航天:航空发动机高温紧固件、螺栓、螺母、军机起落架部件。

石油化工:深井钻具、阀门、高压设备紧固件,抗硫化氢环境。

海洋工程:船舶高强度紧固件、海水环境结构件。

医疗领域:植入物(如骨科假体),兼具高强度与生物相容性。

四、关键规格与对应牌号

美国:MP159,UNS R30159,AMS 5841/5842/5843。

中国:GH159(GH6159),对应国标 GB/T 14992。

形态:棒材、线材、板材、管材、锻件及紧固件(螺栓、螺母、垫圈)。

五、与 MP35N 的区别

MP159 与 MP35N 同属钴镍系超高强度合金,但 MP159高温稳定性更好(使用温度更高),而 MP35N 室温强度略高,

Incoloy 901 是一款镍 - 铁 - 铬基沉淀硬化型高温合金,对应国标牌号 GH2901,其强化机制以析出 γ' 相(Ni₃Ti)为主,兼具良好的高温强度、抗蠕变性能和加工性能,主要适配 650℃以下的航空发动机、燃气轮机等高端装备部件。

1. 核心化学成分

该合金成分设计兼顾强化与耐腐蚀需求,各元素质量分数范围如下:

  • 镍(Ni):40.0% - 45.0%,作为基体核心元素,保障高温组织稳定性

  • 铬(Cr):11.0% - 14.0%,形成致密氧化膜,提升抗氧化和耐腐蚀能力

  • 钼(Mo):5.0% - 6.5%,固溶强化基体,增强高温强度与抗蠕变性能

  • 钛(Ti):2.8% - 3.1%,与镍结合析出 γ' 强化相,是沉淀硬化的关键元素

  • 硼(B):0.01% - 0.02%,优化晶界性能,降低晶间开裂风险

  • 碳(C):0.02% - 0.06%,细化晶粒,提升合金强度

  • 锰(Mn):≤0.50%,硅(Si):≤0.40%,作为杂质元素严格控制含量

  • 铝(Al):≤0.30%,铜(Cu):≤0.20%,避免过量影响析出相稳定性

  • 磷(P):≤0.020%,硫(S):≤0.008%,降低有害杂质对韧性的损害

  • 铅(Pb)、铋(Bi)、银(Ag):均控制在 0.001% 以下,提升合金纯净度

  • 铁(Fe):余量,作为基体补充元素,平衡合金成本与性能

2. 关键性能指标

  • 高温力学性能:650℃时抗拉强度≥650MPa,屈服强度≥450MPa,延伸率≥15%;长期高温时效后,强度衰减率低于 5%,抗蠕变性能优异,在 650℃、200MPa 载荷下,断裂时间超过 1000h。

  • 物理性能:密度约 8.1g/cm³,熔点范围 1360 - 1410℃,20℃时热导率为 15.1W/(m・K),线膨胀系数为 12.5×10⁻⁶/℃(20 - 650℃),常温下为弱磁性材料。

  • 耐腐蚀性能:在航空煤油燃烧产物、高温空气等介质中抗氧化性良好,可抵御轻度酸碱腐蚀,但不适用于强氧化性酸(如浓硝酸)和高氯盐环境。

3. 加工与热处理工艺

  • 热加工:适宜加热温度为 1120 - 1180℃,终锻 / 终轧温度不低于 950℃,加工后空冷或炉冷,避免快速冷却导致组织应力开裂;热加工后需及时进行固溶处理,消除加工硬化。

  • 冷加工:退火状态下可进行冷轧、冷拔、冲压等操作,冷加工变形量不宜超过 30%,否则需中间退火处理,防止材料脆化。

  • 热处理:采用 “固溶 + 时效” 双阶段工艺。固溶处理温度为 980 - 1000℃,保温 2 - 4h 后油冷或水冷;时效处理分两步进行,**步 720℃保温 8h,第二步 620℃保温 16h,随后空冷,可*大化析出 γ' 强化相,提升高温强度。

  • 焊接:可采用氩弧焊、电子束焊等工艺,焊接前需将母材预热至 150 - 200℃,选用同牌号焊丝,焊接后需进行时效处理,恢复接头强度。

4. 主要应用领域

  • 航空航天:用于制造航空发动机压气机盘、涡轮盘、联轴器等转动部件,以及燃烧室紧固件,可承受 650℃以下的高温高应力工况。

  • 燃气轮机:适配地面燃气轮机的涡轮叶片、燃烧室部件,在海洋盐雾环境下也具备良好的耐腐蚀稳定性。

  • 其他领域:可用于石油化工高温高压反应器的内件、热处理设备的夹具与料架等。

GH4090(又称 GH90)是 Ni - Cr - Co 基沉淀硬化型变形高温合金,对应英国相近牌号 Nimonic90,在中高温环境下综合性能优异,广泛应用于航空航天等高温部件制造,以下是其详细信息:

  1. 核心化学成分

    该合金成分围绕高温强化与抗腐蚀设计,除镍作为基体核心外,搭配多种功能性元素。具体成分范围为:钴 15.0%-21.0%、铬 18.0%-21.0%、钛 2.0%-3.0%、铝 1.0%-2.0%,铁≤1.5%,同时含硅、锰等微量元素,且严格控制磷、硫等有害杂质含量,其中铅≤0.002%、铋≤0.0001%,这种配比能促成 γ′-Ni₃(Al、Ti) 强化相析出,提升合金高温强度。

  2. 关键性能参数

    • 基础物理性能:密度约 8.18 - 8.20g/cm³,熔点处于 1310 - 1370℃,无磁性,在 1040℃以下具备良好的抗氧化性和耐腐蚀性,而温度超过 1040℃时易出现晶间氧化问题。

    • 力学性能:在 815 - 870℃区间表现突出,不仅抗拉强度和抗蠕变能力强,如冷拉棒材在 650℃时抗拉强度≥820MPa、屈服强度≥590MPa;且冷热交替工况下疲劳强度高,同时在室温下也有良好力学性能,比如弹簧用冷拉丝材(≤1.0mm)室温抗拉强度≥1540MPa。

  3. 加工与热处理工艺

    • 加工工艺:熔炼可采用感应熔炼加电渣重熔、真空感应熔炼等四种工艺,保障成分均匀性;锻造时需严格控温,装炉温度不高于 700℃,终锻温度不低于 950℃,且禁止重锤打击以防内裂;可加工成冷拉棒材、冷轧板材、带材、冷拉丝材等,不同型材有对应的规格限制,如冷拉棒材内切圆直径不大于 25mm。焊接方面,固溶状态下可进行惰性气体保护钨极电弧焊及闪光对焊。

    • 热处理制度:不同型材工艺不同,例如冷拉棒材采用 1080℃±10℃空冷或水冷后,再经 750℃±10℃保温 4 小时空冷;软态薄板需先经 1100 - 1150℃保温 1 - 10 分钟冷却,再 750℃±10℃保温 4 小时空冷;弹簧用冷拉丝材则可选择 600℃±10℃保温 16 小时空冷的工艺。

  4. 执行标准与应用场景

    • 执行标准:生产和检测遵循多项专用标准,涵盖不同型材,像 WS9 7014 - 1996《GH90 合金弹簧用冷拉丝材》、WS9 7086 - 1996《GH90 合金冷轧薄板和带材(硬态)》等,确保产品质量合规。

    • 应用场景:核心用于航空涡轮发动机的高温部件,如高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室卡圈、止动销等;其国外相近牌号还被用于制造涡轮工作叶片、涡轮盘等关键部件。此外,也适配其他需耐高温的场景,用于制作相关设备的高温弹性元件和紧固件等。

GH4049 
中国牌号:GH4049/GH49高温合金

一、 GH4049(GH49)高温合金概述:
GH4049(GH49)高温合金是一种以镍、钼、铝等元素组成的时效硬化型镍基高温合金,含镍量约为70%。GH4049高温合金合金具有良好的热、冷加工性能,在高温950℃以下有较高的高温强度,缺口敏感性小,有良好的抗氧化性和疲劳强度,单热加工塑性较差。经真空自耗或电渣重熔可改善其热加工塑性。
二、 GH4049(GH49)高温合金化学成分:见表-1:
表-1                                                       %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.100.500.500.0100.0109.50-11.0余量4.50-5.50-
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Ce≤W≤Nb≤
-3.70-4.401.40-1.901.500.0150.020--

三、GH4049(GH49)高温合金主要性能与应用:
GH4049(GH49)高温合金在 600~1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件;还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等 能源转换装置。
四、GH4049(GH49)高温合金的品种规格与供应状态:
1、品种分类:GH4049无缝管、GH4049钢板、GH4049圆钢、GH4049锻件、GH4049法兰、GH4049圆环、GH4049焊管、GH4049钢带、GH4049丝材及配套GH4049焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

NiCr22FeMo 是一款高含铁量的镍基固溶强化型变形高温合金,对应国内牌号 GH3536,在国际上也常被称为 Hastelloy X。它依靠铬、钼元素实现固溶强化,兼具良好的高温性能、耐蚀性和加工性,常用来制造航空发动机等设备的高温部件,以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分该合金成分设计聚焦于强化高温性能与耐蚀性,各元素配比及作用如下表所示(质量分数):

    元素含量范围核心作用
    镍(Ni)余量构成合金基体,保障高温下的结构稳定性与基础耐蚀性
    铬(Cr)20.5%-23.0%形成致密氧化膜,核心提升合金抗氧化和高温腐蚀能力
    铁(Fe)17.0%-20.0%降低合金成本,同时优化加工成型性能
    钼(Mo)8.0%-10.0%强化基体,增强耐氯化物腐蚀、点蚀能力及高温强度
    钴(Co)0.5%-2.5%辅助提升高温强度与组织稳定性
    钨(W)0.2%-1.0%进一步强化高温蠕变性能
    碳(C)0.05%-0.15%优化合金强度与韧性,平衡加工性能
    锰(Mn)≤1.0%改善合金的热加工流动性
    硅(Si)≤1.0%提升合金抗氧化性,辅助脱氧
    磷(P)≤0.025%严控杂质含量,避免合金变脆
    硫(S)≤0.015%减少热加工时的热裂风险
  2. 关键性能指标

    性能类别具体参数
    物理性能熔化温度范围 1295 - 1381℃,密度 8.28g/cm³;室温下电阻率约 1.18×10⁻⁶Ω・m,且随温度升高略有上升;20 - 900℃区间线膨胀系数从 12.1×10⁻⁶/℃逐步增至 16.1×10⁻⁶/℃,保障高温下尺寸稳定性
    力学性能(室温)不同形态产品性能略有差异,以棒材为例,屈服强度不小于 275MPa,抗拉强度不小于 690MPa,延伸率不小于 30%,布氏硬度≤241HBS;815℃高温环境下仍保持良好持久性能,持久应力 105MPa 时,持久寿命和延伸率表现优异
    耐高温与耐蚀性900℃以下可长期稳定工作,短时工作温度可达 1080℃;700℃时氧化速率仅 0.0023g/(m²・h),高温抗氧化性突出;同时能抵御氯化物、有机酸等介质腐蚀,适配多类苛刻腐蚀工况
  3. 加工与热处理工艺

    • 热加工:*佳起始加热温度为 1175℃,适合锻造、热轧等工艺,加工中需精准控制温度和变形量,避免晶粒过度长大,保障组织均匀性。

    • 冷加工:冷加工成型性良好,但加工后需配合相应热处理来消除应力;冷轧薄板、带材等产品经加工后需通过快速冷却处理保障性能。

    • 热处理:不同形态产品工艺有差异,板材和管材需在 1130 - 1170℃快速空冷或水冷;棒材和环形件在 1175℃±15℃空冷或更快冷却;带材则在 1065 - 1105℃快速冷却,以此溶解析出相,保障综合性能。

    • 焊接性能:适配金属电弧焊、钨极电弧焊、气体金属电弧焊等多种工艺,焊接接头能保持与母材相近的强度和耐蚀性,无需复杂焊后处理。

  4. 主要应用领域该合金因高温与耐蚀的综合优势,广泛应用于多个高端工业领域。在航空航天领域,是航空发动机燃烧室、尾管等热端部件的核心材料;在能源领域,适配陆基燃气涡轮发动机的涡轮叶片、燃烧室等部件;在工业炉领域,用于制造高温炉内的风扇、滚筒等耐高温部件;此外,也可用于核能、化工等领域中承受高温和腐蚀工况的结构件与换热部件。

Nimonic 91 是一款镍 - 铬 - 钴基沉淀硬化型变形高温合金,作为 Nimonic 90 合金的改良版,它通过提高铬含量强化了抗盐雾和抗硫腐蚀能力,还依靠铝、钛元素实现沉淀硬化,能在 900℃左右的高温环境下长期稳定工作,兼具良好的高温强度、抗蠕变性和加工性能,以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分不同厂家的成分配比略有差异,核心元素配比围绕强化高温性能和耐蚀性设计,常见质量分数范围如下表所示:

    元素含量范围(%)核心作用
    镍(Ni)57.0 - 61.0合金基体,保障高温下的结构稳定性
    铬(Cr)18.0 - 21.0形成致密氧化膜,提升抗高温氧化和硫、盐腐蚀能力
    钴(Co)6.0 - 8.0提升合金硬度与红硬性,优化高温力学稳定性
    钼(Mo)8.0 - 10.0增强抗腐蚀能力,辅助提升高温强度
    钛(Ti)1.5 - 2.5与铝协同作用,形成沉淀相实现合金强化
    铝(Al)0.4 - 1.2促成沉淀硬化,同时提升抗氧化性
    碳(C)0.05 - 0.11严控含量以平衡强度与抗晶间腐蚀能力
    硼(B)0.002 - 0.006细化晶粒,提升合金的高温韧性和抗断裂性
  2. 关键性能指标

    性能类别具体参数
    物理性能密度 8.33g/cm³,熔点 1365 - 1370℃;20 - 100℃区间热膨胀系数 12.8μm/(m・℃),100℃时热导率 10.8W/(m・K),常温弹性模量约 220GPa
    力学性能(室温退火态)抗拉强度 900 - 1050MPa,屈服强度 500 - 650MPa,延伸率 20% - 30%;布氏硬度 250 - 310HBW,即便在 815 - 870℃高温区间,仍保持优异的抗蠕变和抗疲劳性能,不易软化
    耐蚀与耐高温性能1040℃以下具备良好的抗氧化和耐腐蚀性,能抵御含硫、含盐环境的侵蚀;但 1040℃以上易发生晶间氧化,需避免长期在该温度以上工况使用
  3. 加工与热处理工艺

    • 热加工:塑性较好,可进行锻造、热轧等常规热加工,加工过程中需控制温度,避免高温下晶粒过度长大,加工后建议及时处理以消除内应力。

    • 冷加工:加工硬化速率较高,大变形量冷加工时需设置中间退火工序,保障加工连续性。其切削加工难度较大,车削、铣削等工序推荐选用专用硬质合金刀具,车削速度建议控制在 60 - 180m/min,铣削速度控制在 45 - 135m/min。

    • 热处理:常通过固溶 + 时效处理强化性能,成品时效处理可采用 750℃保温 4 小时后空冷的工艺,经处理后合金硬度和高温强度会进一步提升,能更好适配高温受力工况。

    • 焊接:具备良好的焊接性能,可用于制作各类焊接结构件,焊接后需关注接头区域的性能一致性,必要时通过后续热处理优化。

  4. 主要应用领域该合金因出色的高温综合性能,核心应用于高温、腐蚀及高压工况的关键部件。在航空航天领域,用于航空发动机的燃烧室卡圈、止动销、高温弹簧和紧固件等;在能源领域,适配燃气轮机的阀门、叶片、导向叶片及排气喷嘴等部件,能耐受燃气中的硫等杂质腐蚀;此外,也可用于热处理设备、化工高温反应相关的换热部件等,适配多类严苛的高温工作环境。

UNS N06075 对应商业牌号为 Nimonic 75,是一款经典的镍铬沉淀硬化型高温合金,*早于 20 世纪 40 年代被用于涡轮叶片,如今在高温工况相关领域仍有广泛应用,以下是其详细信息:

  1. 核心化学成分(质量分数)

    该合金以镍铬为基础,搭配少量钛和碳来优化性能,具体成分占比如下:碳 0.08%-0.15%、铬 18.0%-21.0%、钛 0.20%-0.60%,铜*高 0.50%,铁*高 5.00%,锰*高 1.00%,硅*高 1.00%,剩余部分为镍。这种 80/20 比例的镍铬基体搭配微量合金元素的设计,是其高温性能的核心保障。

  2. 关键性能特点

    • 高温性能突出:在 870℃以下的环境中表现稳定,不仅抗氧化和抗结垢能力优异,还具备良好的持久断裂强度。例如在 760℃时,其 1000 小时持久强度可达 40MPa,870℃时仍能保持 15MPa 的 1000 小时持久强度,可适配长期高温工作场景。

    • 力学性能均衡:室温下屈服强度约 275N/mm²,抗拉强度可达 750N/mm²,延伸率能达到 42%,硬度在 150 - 225HB 之间。良好的强韧性平衡,让它在承受一定载荷时不易断裂变形。

    • 加工性能良好:易于进行锻造、轧制等热加工,也可开展冷轧、冲压等冷加工,且焊接性出色,常规焊接工艺均可适配,后续加工成型难度较低。同时可通过特定热处理进一步优化性能,比如棒材经 1050℃保温 30 - 60 分钟后空冷,能提升组织稳定性。

  3. 主要应用领域

    • 航空航天:适配燃气轮机的燃烧室、加力燃烧室等高温部件,也可用于航空航天领域的紧固件,能耐受发动机工作时的高温和力学冲击。

    • 热处理与工业炉领域:是制造工业炉结构体、热处理工装夹具等部件的优质材料,可抵御炉内长期高温环境下的氧化与腐蚀。

    • 其他高温相关领域:在核工程中可用于反应堆相关辅助部件;在石油化工、化工行业中,适配处理高温腐蚀性介质的换热器、阀门等设备;在汽车行业,还可用于涡轮增压器部件、排气阀门等需耐受高温尾气侵蚀的零件。

  4. 对应牌号

    该合金在不同标准下有对应的牌号,比如德国标准对应的 W.Nr.2.4951 和 W.Nr.2.4630,中国国标对应的 GH3030,法国标准对应的 AFNOR NC20T,方便不同地区和行业根据自身采用的标准进行选材适配。

2.4951 又称 Alloy 75,对应 UNS 牌号 N06075,是一款经典的镍铬系高温合金,*早于 20 世纪 40 年代应用于喷气发动机涡轮叶片,如今依据 DIN 17742、DIN 17752 等标准生产。它以镍为基体,搭配铬、钛等元素,兼具高温抗氧化性、良好力学性能与易加工性,适配多种极端高温工况,是能源、航空等领域的关键基础材料。以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分(质量分数)

元素含量范围作用说明
镍(Ni)余量构成合金的奥氏体基体,为合金奠定耐高温、抗腐蚀的基础性能,保障结构稳定性
铬(Cr)18.0%-21.0%在高温下形成致密氧化铬保护膜,是提升合金抗氧化和抗腐蚀能力的核心元素
钛(Ti)0.20%-0.60%辅助稳定合金组织,同时优化高温力学性能,增强合金的结构可靠性
铁(Fe)≤5.0%作为次要添加元素,适度提升合金加工性能,同时控制材料生产成本
钴(Co)≤5.0%辅助提升合金高温强度与稳定性,避免高温下性能大幅衰减
碳(C)0.08%-0.15%严格控制含量以平衡合金强度与韧性,避免过量碳化物影响加工性能
硅(Si)≤1.00%控制在低含量范围,减少对合金耐高温性能的不利影响
锰(Mn)≤1.00%辅助改善合金熔炼与加工过程中的成型性,含量过高易降低抗氧化性
铜(Cu)≤0.50%微量杂质级元素,严格控量防止影响合金的耐蚀性与高温稳定性
磷(P)≤0.020%有害杂质,极低含量控制可避免降低合金韧性和抗疲劳性能
硫(S)≤0.015%严格限制的有害元素,防止形成硫化物夹杂,保障合金的加工性与耐久性
  1. 关键性能优势

    • 高温抗氧化性突出:在高达 1100℃的高温氧化环境中仍能稳定工作,表面形成的氧化膜附着力强,可有效阻挡氧化介质侵蚀,能耐受高温工况下的反复加热与冷却循环,不易出现氧化剥落。

    • 力学性能均衡:常温下抗拉强度不低于 640MPa,屈服强度不低于 235MPa,断后伸长率≥25%,硬度≤230HBW。在高温环境中仍保持良好的抗蠕变性能,不易发生变形,能长期承受高温应力作用。

    • 抗腐蚀能力优异:对多种腐蚀性介质有良好耐受性,尤其能抵抗氯离子引发的应力腐蚀开裂,同时可适配化工领域的部分酸碱介质,在海洋、化工等腐蚀环境中可稳定服役。

    • 加工与焊接性良好:可进行弯曲、轧制等冷加工,退火状态下塑性优异,剧烈变形后经中间退火即可恢复塑性;焊接可采用钨极惰性气体保护焊等常规方式,焊缝热影响区不易出现性能衰减,通常无需焊后热处理。

  2. 常见成型与供应状态

    该合金可加工为多种形态,包括棒材、板材、无缝管、锻件、丝材及法兰等。供应状态因形态而异,如无缝管经固溶 + 酸洗处理交货;板材采用固溶、酸洗并切边处理;棒材以锻轧、磨光或车光状态供应;丝材则多为固溶酸洗盘状或直条状交货,适配不同场景的加工需求。

GR660(Grade 660)是一种广泛应用于高温环境的‌铁 - 镍 - 铬基沉淀硬化型高温合金‌,在国际上常对应‌Incoloy A-286‌,在中国国标体系中对应‌GH2132‌。虽然商业流通中常被归类为“镍基高温合金”,但其严格定义更接近‌奥氏体耐热钢‌,凭借优异的高温强度、抗蠕变性和耐腐蚀性,成为航空发动机、燃气轮机及石化设备中‌高温紧固件‌的首选材料 。‌‌


核心特性与成分

GR660 并非纯镍基合金(镍含量≥50%),而是以铁为余量(约 50–60%),镍含量控制在‌24–27%‌,通过添加钛、铝形成γ′相(Ni₃Ti)进行沉淀强化。其关键化学成分包括:


‌镍 (Ni)‌:24.0–27.0%,构建奥氏体基体,保证高温韧性。

‌铬 (Cr)‌:13.5–16.0%,形成氧化膜,提供抗氧化和耐蚀能力。

‌钛 (Ti) + 铝 (Al)‌:1.9–2.35% Ti 及≤0.35% Al,主导沉淀强化机制。

‌钼 (Mo)‌:1.0–1.5%,增强耐点蚀能力。

‌微量硼 (B) + 钒 (V)‌:强化晶界,显著提升高温蠕变寿命 。‌‌

该合金在‌650°C 以下‌能保持极高的屈服强度和持久强度,且在 700°C 以内仍具有良好的组织稳定性,密度约为 7.93 g/cm³,熔点区间为 1364–1424°C 。‌‌

GH90是沉淀硬化型镍基变形高温合金,其基体为Ni-Cr-Co,含较高量钴及多种强化元素,外文名通常为Nimonic 90 。该合金在室温至600℃的广阔温度范围内展现出杰出的强度和塑性,同时具备卓越的抗蠕变性 ,在815~870℃具有高抗拉强度、抗蠕变能力及良好抗氧化性、耐腐蚀性,在高达920°C的温度下仍能保持优异的机械性能,在冷热反复交替作用下展现优异疲劳强度,同时具备良好的成形性与焊接性。适用于热轧和冷拉棒材、冷轧板材、带材及冷拉丝材等形态,主要用于涡轮发动机涡轮盘、叶片、高温紧固件、卡箍、密封圈及弹性元件等部件,也是工业燃气轮机关键热端部件的选用材料。


GH90合金采用感应熔炼加电渣重熔等工艺生产,密度为8.20g/cm³,其热处理制度包含固溶处理及时效处理等工序,强化相主要为γ'-Ni3(Ti、Al)或Ni3(Al, Ti)。该合金在锻造时需控制温度防止内裂,应用于发动机高温弹簧元件、燃烧室卡圈等部件,国外亦用于涡轮工作叶片及涡轮盘。其生产遵循AMS 5660、ASTM B 637等标准。

GH80A
材料牌号:GH80A高温合金
英国牌号:Nimonic80A
一、GH80A高温合金概述:
GH80A是以镍-铬为基体,添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金,除铝含量略高外,其他与GH4033相近,使用温度700~800℃,在650~850℃具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好,主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等,用于制造发动机转子叶片、导向叶片支座、螺栓、叶片锁板等零件。
1、GH80A材料牌号:GH80A。
2、GH80A相近牌号:Nimonic80A(英国)。
3、GH80A材料的技术标准:
4、GH80A化学成分:见表1-1。
表1-1                                                        % 

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Cu≤B≥
0.04-0.100.800.400.0200.01518.0-21.0余量0.200.008
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤Ag≤Bi≤Pb≤
-1.0-1.801.80-2.701.502.000.00050.00010.002

注:B按计算量加入,允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
5、GH80A热处理制度:叶片用棒材为:1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷。热轧、锻制及冷拉棒材:按表1-2的规定进行。轧制环件:(1050~1080℃)±10℃,不大于2h,水冷+750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+750℃±10℃,4h,空冷。
表1-2 

材料类型固溶处理制度时效制度
热加工用热轧(或锻制)棒材1080℃±10℃,8h,空冷700℃±5℃,16h,空冷或750℃±5℃,4h,空冷
热加工用热轧
(或锻制)棒材
按制度①或②进行
①1080℃±10℃,保温时间按表1-3规定,油冷或水冷或空冷。(正常情况,d≥40mm,油冷)
②1080℃±10℃,保温时间按表1-3规定,空冷+1080℃±10℃,保温30min,水冷
冷拉棒材1080℃±10℃,保温时间按表1-4规定,水冷或空冷。

表1-3

直径/mm保温时间/h直径/mm保温时间/h
≤31>6~12.54
>3~62>12.58

表1-4

直径或较小截面尺寸/mm保温时间/min直径或较小截面尺寸/mm保温时间/min
≤1515~30>15~2530~45

6、GH80A品种规格与供应状态:供应直径d20~55mm的叶片用热轧棒材、直径不大于300mm的热轧或锻制棒材。冷拉棒材供应直径8~45mm圆棒及内切圆直径d8~36mm的六角形棒材。供应外径1000mm、内径900mm、高度130mm的轧制形件。供应厚度不大于9.5mm的热轧板材、厚度不大于4.0mm的冷轧薄板材,厚度不大于0.8mm的冷轧带材。叶片用热轧棒材不经热处理供应,其表面应全部磨光或车光。机加工用热轧棒材经固溶处理并除氧化皮状态供应。镦锻用冷拉棒材以冷拉并磨光状态供应,机加工用冷拉棒材以冷拉经固溶处理并除氧化皮状态供应,热加工用棒材以制造状态并除氧化皮供应(对锻造厂用棒材应车光后供应,其表面粗糙度应不小于3.2μm)。轧制环形件以固溶处理和粗加工状态供应。热轧板材、冷轧板材和带材经软化处理、碱酸洗、切边和平整或矫直后供应。
7、GH80A熔炼与铸造工艺:叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔,或真空感应熔炼加真空电弧重熔,或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。
8、GH80A应用概况与特殊要求:该合金主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板等零件。
二、GH80A物理及化学性能:    
1、GH80A热性能:                                        
(1)、GH80A熔化温度范围:熔点1405℃[1]。
(2)、GH80A热导率:见表2-1。
表2-1[1]

θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))12.1113.8315.48





Nimonic 80A

Nimonic 80A (UNS N07080)

Nimonic 80A 的化学成分:

合金

%

镍

铬

铁

锰

硅

磷

硫

铝

钛

碳

钴

硼

锆

铜

Nimonic 80A

*小

余

18

1.01.8

*大

量

21

3.0

1.0

1.0

0.02

0.015

1.8

2.7

0.1

2.0

0.008

0.15

0.2


Nimonic 80A 的物理性能:

密度

8.19 g/cm3

熔点

1320-1365℃


Nimonic 80A 在常温下合金的机械性能的*小值:

合金和状态

抗拉强度
Rm N/mm2

屈服强度
RP0.2N/mm2

延伸率
A5 %

Nimonic 80A

930

620

20


此合金具有以下特性:
主要特征:可沉淀硬化的合金,高温(*高815°C)伸张特性极佳。
用途举例:船舶、坦克用柴油机的排气阀主要采用 Nimonic 80A锻制而成. Nimonic 80A具有很高的耐热 性能,在高温下强度高,变形抗力大,增加了锻造成形的难度.适合于制造螺栓,燃烧室的排气阀。

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GH738
中国牌号:GH738镍基高温合金
美国牌号:Waspaloy
法国牌号:NC20K14
一、GH738镍基高温合金概述:
GH738是以γ′相沉淀硬化的镍基高温合金,具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能,工艺塑性良好,组织稳定。广泛用于航空发动机转动部件,使用温度不高于815℃。可以生产冷轧和热轧板材、管材、带材、丝材和锻件、铸件、紧固件。
1、GH738材料牌号:GH738
2、GH738相近牌号:Waspaloy(美国),NC20K14(法国)
3、GH738材料的技术标准:
4、GH738化学成分: 见表1-1。
表1-1 %

注:微量杂质为ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。
5、GH738热处理制度:1080℃±10℃,4h,空冷+840℃,24h,空冷+760℃,16h,空冷。
6、GH738品种规格和供应状态:可生产棒材、型材、锻坯、环形件、厚板、薄板、带材、管材、丝材、砂型铸件、精密铸件和紧固件等,通常不经热处理交货,板材固溶处理后交货。
7、GH738熔炼和铸造工艺: 采用真空感应熔炼加真空电弧重熔工艺。
8、GH738应用概况与特殊要求: 该合金在国外广泛用于航空发动机和燃气轮机,主要用作涡轮叶片及涡轮盘等转动件,有成熟的使用经验。由于该合金含钴较高,在国内较少采用。

N07001

材料说明:

N07001是NIi-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度在815℃以下。合金加入钴、铬、和钼元素进行固溶强化,加入铝、钛元素形成γ'沉淀强化相,加入硼、锆元素净化和强化晶界。合金在760~870℃具有较高的屈服强度和抗疲劳性能,在870℃以下的燃气涡轮气氛中具有较好的抗氧化和抗腐蚀性能,加工塑性良好、组织性能稳定。

化学成分(%)

Cr=18.00~21.00,
Mo=3.50~5.00,
Co=12.00~15.00,
Al=1.20~1.60,
Ti=2.75~3.25,
B=0.003~0.010,
C=0.020~0.100,
Zr=0.02~0.08,
Fe≤2.00,
Mn≤0.10,
Si≤0.15,
P≤0.015,
S≤0.015,
Cu≤0.10,
Ni=余量

N07001物理性能说明:

特性

密度

8.16 g/cm3

0.295 lb/in3

熔点

1330oC

2425oF

膨胀系数

12.2 μm/m °C 
(21 - 93°C)

6.8 x 10-6 in/in °F
(70 - 200°F)

刚性模数

81 kN/mm2

11750 ksi

弹性模数

211.0 kN/mm2

30600 ksi




N07001锻造工艺:

N07001合金的锻造温度在1160~1200℃之间均易成形。钢锭开坯锻造,其加热温度可在1150℃~1170℃,终锻温度应不低于1000℃.

应用领域包括:

燃气涡轮机部件

航天元件

弹簧和紧固件

Waspaloy(对应美标 UNS N07001、德标 2.4654)是一款经典的镍基沉淀硬化型高温合金,以铬、钴、钼为主要合金化元素,通过析出 γ' 相(Ni₃(Al,Ti))实现强化,在 760℃ 以下具备优异的高温强度、抗蠕变性能和抗氧化性能,是航空发动机、燃气轮机热端部件的核心材料。

1. 核心化学成分(质量分数)

该合金成分设计聚焦高温力学性能与组织稳定性,各元素精准配比:

元素含量范围元素作用
镍(Ni)余量构成合金基体,保障高温组织稳定性
铬(Cr)18.0%-21.0%形成致密氧化膜,提升抗氧化、抗燃气腐蚀能力
钴(Co)12.0%-15.0%稳定 γ 基体,提升高温强度与抗蠕变性能
钼(Mo)3.5%-5.0%固溶强化基体,增强高温持久强度
铝(Al)1.2%-1.6%与镍结合析出 γ' 强化相,是沉淀硬化的核心元素
钛(Ti)2.7%-3.2%协同铝优化 γ' 相析出形态,提升强化效果
铁(Fe)≤2.0%杂质元素,严控含量避免影响高温性能
碳(C)0.02%-0.08%形成碳化物,细化晶粒,强化晶界
硼(B)0.003%-0.010%净化晶界,提升晶界强度,防止高温晶间开裂
锆(Zr)0.02%-0.08%辅助硼强化晶界,改善高温塑性

2. 关键性能指标

(1)高温力学性能(典型时效状态:845℃固溶 + 760℃时效)

Waspaloy 的性能与热处理工艺高度相关,760℃ 以下高温力学性能尤为突出:

温度(℃)抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)1000h 持久强度(MPa)
室温≥1100≥750≥15-
650≥950≥700≥12≥620
760≥780≥650≥10≥350

其抗蠕变性能优异,在 760℃、300MPa 载荷下,蠕变变形量 0.2% 对应的时间超过 1000h,能满足航空发动机长期高温服役需求。

(2)抗氧化与耐腐蚀性能

  • 抗氧化性:在 870℃ 静态空气中暴露 1000h,氧化增重小于 0.15g/m²,表面形成的 Cr₂O₃ 保护膜致密稳定,可有效阻止高温氧化侵蚀。

  • 耐腐蚀性:在航空燃气、高温蒸汽等介质中耐蚀性良好,能抵御燃气中的硫化物、氯化物腐蚀,但不适用于强酸、强碱等强腐蚀环境。

(3)物理性能

  • 密度:8.22g/cm³

  • 熔点:1330-1380℃

  • 热导率:15.1W/(m・K)(20℃)、25.5W/(m・K)(760℃)

  • 线膨胀系数:12.3×10⁻⁶/℃(20-650℃)

  • 弹性模量:214GPa(室温)、186GPa(760℃)

3. 加工与热处理工艺

(1)热加工

  • 热加工温度范围:1080-1180℃,需避开 γ' 相溶解温度(约 1120℃)附近长时间保温,防止晶粒粗大。

  • 终锻 / 终轧温度不低于 950℃,加工后空冷或炉冷,确保 γ' 相均匀析出;大型锻件需采用等温锻造工艺,提升组织均匀性。

(2)冷加工

  • 固溶态的 Waspaloy 塑性中等,冷加工变形量不宜超过 15%,否则需进行中间退火处理,消除加工硬化。

  • 适合制作薄板、管材等精密部件,冷加工后需及时时效处理,恢复高温强度。

(3)热处理(核心强化流程)

Waspaloy 需通过 “固溶 + 两级时效” 工艺实现性能*大化:

  1. 固溶处理:温度 1080℃,保温 2-4h 后油冷 / 空冷,溶解大部分 γ' 相,获得过饱和固溶体。

  2. 一级时效:温度 845℃,保温 24h 后空冷,析出粗大 γ' 相,为后续时效提供形核位点。

  3. 二级时效:温度 760℃,保温 16h 后空冷,析出细小均匀的 γ' 相,显著提升高温强度与抗蠕变性能。

(4)焊接性能

  • 可采用氩弧焊、电子束焊等工艺,焊接前需将母材预热至 150-200℃,选用同牌号焊丝(如 AWS ERNiCoMo-2)。

  • 焊接后需进行时效处理,恢复接头强度,避免焊接热影响区 γ' 相溶解导致性能下降。

4. 主要应用领域

  • 航空航天:用于制造航空发动机涡轮盘、涡轮叶片、燃烧室部件、紧固件等热端核心部件,适配战斗机、客机发动机的高温高应力工况。

  • 燃气轮机:适配地面重型燃气轮机的涡轮转子、静叶片、燃烧室衬套等,可在 700-760℃ 长期稳定运行。

  • 能源与石化:用于制造核电站高温压力容器、石化加氢反应器内件等,耐受高温高压介质侵蚀。

GH3128
中国牌号: GH3128/GH128镍基高温合金
俄罗斯牌号:ЭИ435/XH78T
一、GH3128镍基高温合金概述:
GH3128是以钨、钼固溶强化并用硼、铈、锆强化晶界的镍基合金,具有高的塑性,较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接等性能。其综合性能优于GH3044和GH3536等同类镍基固溶合金。适合制造在950℃下长期工作的航空发动机的燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及其他高温零、部件,主要产品为冷轧薄板,也可供应热轧板、棒材、锻件、丝材和管材。
1、GH3128 材料牌号:GH3128(GH128,红星11号)
2、GH3128 相近牌号: 
3、GH3128 材料的技术标准:
4、GH3128 化学成分:见表1-1。
表1-1                                                                  % 

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.050.800.500.0130.01319.0-22.0余量7.50-9.0
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Zr≤W≤Ce≤
-0.40-0.080.40-0.800.200.0050.067.50-9.00.05

注:B、Ce、Zr按计算量加入。
5、GH3128 热处理制度:交货状态固溶温度为1140~1180℃,空冷。高温性能经1200℃补充固溶处理后进行检验。
6、GH3128 品种规格和供应状态:供应的冷轧薄板δ0.8~4.0mm、热轧板δ4~14mm、冷拉焊丝d0.3~10mm。冷轧板和热轧板于固溶和酸洗后供应;焊丝于冷拉、半硬或固溶和酸洗状态供应。
7、GH3128 熔炼和铸造工艺:非真空或真空感应炉加电渣重熔。
8、GH3128 应用概况与特殊要求:合金适用于制造在950℃以下工作的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件,使用效果良好。
二、GH3128 物理及化学性能:
1、GH3128 热性能:
(1)、GH3128(GH128)熔化温度范围:1340~1390℃[1]。
(2)、GH3128(GH128)热导率:见表2-1。
表2-1[2]

θ/℃18-10018-20018-30018-40018-50018-60018-70018-80018-90018-1000
α/10-6℃-111.2511.8612.6812.8013.3713.6814.4615.1915.6616.29

(3)、GH3128 线膨胀系数:见表2-2。
(4)、GH3128 热扩散率:见表2-3。                                                    
表2-2[2]

θ/℃18-10018-20018-30018-40018-50018-60018-70018-80018-90018-1000
α/10-6℃-111.2511.8612.6812.8013.3713.6814.4615.1915.6616.29

2、GH3128密度: ρ=8.81g/cm3[2]。
3、GH3128电性能:电性阻率表2-4。
4、GH3128磁性能: 合金无磁性。
表2-3[2] 

θ/℃25100200300400500600700800900
Q/(10-6m2/S))2.302.492.783.083.393.693.884.163.924.16

表2-4[2] 

θ/℃178509009501000105011001150
p/(10-6Ω.M))1.371.421.391.401.391.381.381.39

5、GH3128化学性能:
(1)、GH3128抗氧化性能:合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-5。    
表2-5[1]

θ/℃90010001100
氧化速率/(g/(m2·h))0.0550.2360.269

(2)、耐腐蚀性能: 海洋性燃气腐蚀性能见表2-6。
表2-6[3] 

试验制度试样尺寸/mm失重/(mg/cm2)宏观检查
900℃,27h1.5×15×302.2表面完好
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GH5605 是一种Co - Cr - Ni 基固溶强化型变形高温合金,对应美国牌号 Haynes 25/L605、欧洲牌号 CoCr20W15Ni,凭借优异的高温综合性能,成为航空航天、舰船等高端领域的关键材料,以下是其详细介绍:

  1. 核心成分与性能

    • 化学成分:以钴为基体(余量,约 50%),关键合金元素含 19%-21% 的铬、14%-16% 的钨、9%-11% 的镍,同时严格控制铁≤3%、硅≤0.4% 等杂质含量。其中铬能形成致密氧化铬保护膜,钨实现固溶强化,镍可提升组织稳定性与韧性。

    • 关键性能:长期使用温度可达 870 - 980℃,短期能承受 1100℃高温;815℃以下有良好持久和蠕变强度,1090℃以下抗氧化性优异,还具备不错的耐磨、抗热疲劳性能。其物理性能稳定,密度为 9.13g/cm³,熔化温度范围 1330 - 1410℃,且可通过冷、热加工成形,适配多种焊接工艺。

  2. 核心加工工艺

    • 熔炼与锻造:采用真空感应熔炼加电渣重熔的工艺保证纯度;热加工温度范围 1200 - 980℃,适宜锻造温度约 1170℃,锻造后可任意速度冷却,加热时需控制炉内为中性或弱氧化性气氛。

    • 热处理:锻件、中板等多采用 1170 - 1230℃固溶处理并配合水冷,薄板和带材可水冷或快速空冷;冷加工后可在 480 - 650℃时效 4 - 6h,以此提升高温蠕变强度。

  3. 主要应用领域

    • 航空航天:是航空发动机导向叶片、涡轮外环、加力燃烧室、尾喷管调节片等部件的核心材料,也用于火箭发动机的高温零部件,可耐受发动机工作时的极端高温与燃气腐蚀。

    • 舰船与能源:适配舰船燃气轮机的燃烧室火焰筒、排气阀等部件,能抵抗海洋盐雾环境的腐蚀;同时可制造核工业热交换器、高温热处理炉的辐射管和炉辊等。

    • 其他领域:可用于化工领域耐高温腐蚀的设备部件,部分场景下也可作为需高强度、高耐磨性的模具或零部件材料。

GH3536
中国牌号:GH3536/GH536镍基高温合金
美国牌号:HastelloyX/UNS NO6002
法国牌号:NC22FeD
德国牌号:NiCr22FeMo
英国牌号:Nimonic PE13
一、GH3536(HastelloyX)镍基高温合金概述:
GH3536是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金,具有良好的抗养化和耐腐蚀性能,在900℃以下有中等的持久和蠕变强度,冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件,在900℃以下长期使用,短时工作温度可达1080℃。供应的主要品种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。
1、GH3536 材料牌号:GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)
2、GH3536 相近牌号:UNS NO6002,HastelloyX(美国),NiCr22FeMo(德国),Nimonic PE13(英国)。
3、GH3536 材料的技术标准:
4、GH3536 化学成分:见表1-1。
表1-1                                                            %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.05-0.151.001.000.0250.01520.5-23.5余量8.0-10.00.50
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤B≤
-0.500.1517.0-20.00.50-2.50-0.20-1.000.010

注:B按计算量加入、不分析。
5、GH3536 热处理制度:板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和环形件检验试样:1175℃±15℃,空冷或更快冷却;带材:1065~1105℃,快速冷却。
6、GH3536 品种规格与供应状态:供应δ0.5~4.0mm的板材,δ0.05~0.8mm的带材,外径4~20mm、壁厚1.0~2.0mm的管材,直径0.2~10.0mm的焊丝,直径≤300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和酸洗后供应,带材也可呈冷轧状态供应;焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货,也可以直条交货;棒材和环形件不经热处理交货。精密铸件于铸造状态供应。
7、GH3536 熔炼与铸造工艺:采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内,浇注速度以快些为好。
8、GH3536 应用概况与特殊要求:该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用,我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。合金在高温下长期使用后有一定的时效硬化现象。
二、GH3536 物理及化学性能:GH3536 热性能:
1、GH3536(GH536) 熔化温度范围:1295~1381℃[1]
2、GH3536(GH536) 热导率:见表2-1
3、GH3536 比热容:见表2-2。
4、GH3536密度:ρ=8.3g/cm3
表2-1[1] 

θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))13.3817.9720.2722.4024.6226.7929.0531.1433.44

表2-2 

θ/℃17100200280408500600700800900
c/(J(kg·℃))372.6372.6389.4456.4427.1452.2464.7515.0535.9561

三、GH3536合金特性:
1、易加工性。
2、在900℃时具有中等的持久和抗蠕变强度。
3、具有良好抗氧化性,耐腐蚀性。
4、适宜于900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。 
5、良好的焊接性能和冷、热加工成形性。
四、GH3536应用领域:
1、工业和航空汽轮机(燃烧室、整流器、结构盖)。
2、工业炉部件、支撑辊、栅板、丝带和辐射管。
3、石油化学炉中的螺旋管。
4、高温气体冷却核反应堆 。

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GH4049 
中国牌号:GH4049/GH49高温合金

一、 GH4049(GH49)高温合金概述:
GH4049(GH49)高温合金是一种以镍、钼、铝等元素组成的时效硬化型镍基高温合金,含镍量约为70%。GH4049高温合金合金具有良好的热、冷加工性能,在高温950℃以下有较高的高温强度,缺口敏感性小,有良好的抗氧化性和疲劳强度,单热加工塑性较差。经真空自耗或电渣重熔可改善其热加工塑性。
二、 GH4049(GH49)高温合金化学成分:见表-1:
表-1                                                       %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.100.500.500.0100.0109.50-11.0余量4.50-5.50-
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Ce≤W≤Nb≤
-3.70-4.401.40-1.901.500.0150.020--

三、GH4049(GH49)高温合金主要性能与应用:
GH4049(GH49)高温合金在 600~1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件;还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等 能源转换装置。
四、GH4049(GH49)高温合金的品种规格与供应状态:
1、品种分类:GH4049无缝管、GH4049钢板、GH4049圆钢、GH4049锻件、GH4049法兰、GH4049圆环、GH4049焊管、GH4049钢带、GH4049丝材及配套GH4049焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

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GH4169
中国牌号:GH4169/GH169高温合金
美国牌号:Inconel 718/UNS NO7718
法国牌号:NC19FeNb
一、GH4169(inconel718,N07718)高温合金概述:
GH4169合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金,在-253~700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感,掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系,可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程,就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。   
1、GH4169材料牌号:GH4169(GH169)
2、GH4169相近牌号:Inconel 718(美国),NC19FeNb(法 国)
3、GH4169材料的技术标准:
4、GH4169化学成分:该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,见表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌,从而减少碳化铌的数量,减少疲劳源和增加强化相的数量,提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量,提高材料纯度和综合性能。
核能应用的GH4169合金,需控制硼含量(其他元素成分不变),具体含量由供需双方协商确定。当ω(B)≤0.002%时,为与宇航工业用的GH4169合金加以区别,合金牌号为GH4169A。
表1-1[1]                                                                  %
类别CCrNiCoMoAlTiFe
标准≤0.0817.0~21.050.0~55.0≤1.02.80~3.300.30~0.700.75~1.15余
优质0.02~0.0617.0~21.050.0~55.0≤1.02.80~3.300.30~0.700.75~1.15余
高纯0.02~0.0617.0~21.050.0~55.0≤1.02.80~3.300.30~0.700.75~1.15余
类别NbBMgMnSiPSCuCa
不大于
标准4.75~5.500.0060.010.350.350.0150.0150.300.01
优质5.00~5.500.0060.010.350.350.0150.0150.300.01
高纯5.00~5.500.0060.0050.350.350.0150.0020.300.005
















 
类别BiSnPbAgSeTeTlNO
不大于
标准------0.0005---0.0003------------
优质0.0010.0050.0010.0010.0003------0.010.01
高纯0.000030.0050.0010.0010.00030.000050.00010.010.005
5、GH4169 热处理制度:合金具有不同的热处理制度,以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量,从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类:
(1)、(1010~1065)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h 炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。
经此制度处理的材料晶粒粗化,晶界和晶内均无δ相,存在缺口敏感性,但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
(2)、(950~980)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h 炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。
经此制度处理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是*常用的热处理制度,也称为标准热处理制度。
(3)、720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。
经此制度处理后,材料中的δ相较少,能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。
6、GH4169 品种规格和供应状态:可以供应模锻件(盘、整体锻件)、饼、环、棒(锻棒、轧棒、冷拉棒)、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。
7、GH4169 熔炼和铸造工艺:合金的冶炼工艺分为3类:真空感应加电渣重熔;真空感应加真空电弧重熔;真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求,选择所需的冶炼工艺,满足应用要求。
8、GH4169 应用概况与特殊要求:制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件,如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
近年来,在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上,为提高质量和降低成本,发展了很多新工艺:真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺,有效减轻铌偏析;采用喷射成型工艺,生产环件,降低生产成本和缩短生产周期;采用超塑成型工艺,扩大产品的生产范围。
二、GH4169(inconel718,N07718)高温合金物理及化学性能:
1、GH4169 热性能:
(1)、GH4169 熔化温度范围  1260~1320℃。
(2)、GH4169 热导率:见表2-1
表2-1
θ/℃111002003004005006007008009001000
λ/(W/(m·℃))13.414.715.917.818.319.621.222.823.67.630.4
(3)、 GH4169 比热容 见表2-2。
(4)、 GH4169线膨胀系数 见表2-3;
2、GH4169密度:ρ=8.24g/cm3。
3、GH4169电性能:见表2-2
表2-2
θ/℃3004005006007008009001000
c/(J/(kg·℃))481.4493.9514.8539.0573.4615.4657.2707.4
 表2-3

UNSN07718对应国标GH4169

化学成分

合金 % 镍 铬 铁 钼 铌 钴 碳 锰 硅 硫 铜 铝 钛
  GH4169 *小 50 17 余量 2.8 4.75 0.20 0.65
  *大 55 21 3.3 5.50 1.0 0.08 0.35 0.35 0.015 0.30 0.80 1.15

物理性能

密度 8.2g/cm3
  熔点 1260-1340℃

常温下合金的机械性能的*小值

合金 抗拉强度
  RmN/mm2 屈服强度
  RP0.2N/mm2 延伸率
  A5% 布氏硬度HB
  固溶处理 965 550 30 ≤363

特性

1.易加工性
  2.在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度
  3.在1000℃时具有高抗氧化性
  4.在低温下具有稳定的化学性能
  5.良好的焊接性能

金相结构

GH4169合金为奥氏体结构,沉淀硬化后生成的γ”相使之具有了优秀的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了*佳的塑性。

耐腐蚀性

不管在高温还是低温环境,GH4169合金都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀的能力。UNSN07718合金在高温下的抗氧化性尤其出色。

应用范围领域


由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性,UNSN07718可广泛应用于各种高要求的场合。
  1.汽轮机
  2.液体燃料火箭
  3.低温工程
  4.酸性环境
  5.核工程


2.4631 是一种德国标准(W.Nr.)的‌镍基高温合金‌,国际上常对应 ‌Nimonic 80A‌(UNS N07080)或 ‌Inconel 625‌(GH3625),具体对应关系需看牌号体系。‌‌


两种常见对应关系

‌Nimonic 80A(沉淀硬化型)‌:镍铬基体,靠铝、钛形成γ'相强化,‌650~850℃‌ 下抗蠕变和抗氧化性能出色,常用于燃气轮机叶片、航空发动机高温紧固件等。

‌Inconel 625 / GH3625(固溶强化型)‌:镍铬钼铌配方,‌耐海水、酸碱腐蚀‌能力极强,也能耐高温,多用于深海油气、核电化工设备。‌‌


核心性能

‌高温强度‌:600~815℃ 区间能保持较高抗拉和抗蠕变强度,极限使用温度约 815~870℃。

‌耐腐蚀‌:抗氧化、抗硫化,也能耐受盐雾和多种酸性介质。

‌加工性‌:冷热加工和焊接性能良好,可用氩弧焊、激光焊等工艺连接。‌‌

N07090 是一种‌镍铬钴基沉淀硬化型高温合金‌,商业牌号通常为 ‌Nimonic 90‌,中国对应牌号为 ‌GH4090(旧称GH90)‌,德国材料号 ‌2.4632 / NiCr20Co18Ti‌。‌‌


‌核心特性‌


‌耐温能力‌:长期使用温度可达 ‌870℃‌,短时使用可达 ‌920℃‌,在1040℃以下具有良好抗氧化性。

‌强化机制‌:通过添加钛、铝形成 ‌γ′相 [Ni₃(Al,Ti)]‌ 沉淀强化,钴含量高达15%~21%,赋予其出色的高温抗蠕变性能。

‌物理性能‌:密度约 ‌8.2 g/cm³‌,熔点约 ‌1365℃‌,无磁性。‌‌

‌主要应用‌


‌航空航天‌:涡轮叶片、涡轮盘、高温紧固件、密封圈及弹性元件。

‌能源与化工‌:燃气轮机部件、锅炉管道、高温阀门、耐蚀泵轴,以及海洋工程中含盐雾环境部件。

‌加工形态‌:可供应板材、棒材、管材、线材、锻件等,也可制成盘圆用于冷镦紧固件。‌‌

‌热处理制度‌:通常采用 ‌1080℃固溶 + 750℃时效‌ 处理,以析出γ′相获得最佳强化效果。‌‌

产品描述:GH4163是镍-铬-钴基沉淀硬化型变形高温合金,适用于航空航天、能源化工等领域850℃以下高温严苛环境,可制造航空发动机火焰筒、加力筒体及核反应堆高温部件等。

一、化学成分表(质量分数)

元素
含量范围(质量分数)
镍(Ni)
余量
铬(Cr)
19.00%-21.00%
钴(Co)
19.00%-21.00%
钼(Mo)
5.60%-6.10%
钛(Ti)
1.90%-2.40%
铝(Al)
0.30%-0.60%
碳(C)
0.04%-0.08%
铁(Fe)
≤0.70%
硅(Si)
≤0.40%
锰(Mn)
≤0.60%
磷(P)
≤0.015%
硫(S)
≤0.007%
硼(B)
≤0.005%
铜(Cu)
≤0.20%

二、核心性能概括

1. 高温性能优异,800℃以下抗氧化性突出,850℃可短期服役,抗拉强度不低于1200MPa,抗蠕变及抗冷热疲劳性能强。

2. 综合工艺性良好,可进行点焊、氩弧焊等焊接加工,固溶+时效处理后力学性能稳定,适用于复杂高温承力结构件制造。

GH4145
GH4145镍基变形高温合金
中国牌号:GH145/GH4145
美国牌号:InconelX-750
德国牌号:NiCr15Fe7TiAl
一、 GH4145(GH145)高温合金概述:
GH4145(GH145)合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下具有较高的强度,540℃以下具有较好的耐松弛性能,同时还具有良好的成形性能和焊接性能。该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐腐蚀的环形件、结构件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或较低应力并要求耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。还可用于制造气轮机涡轮叶片等零件。可供应的品种有板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材。
1、GH4145(GH145)高温合金材料牌号:GH145(GH4145)
2、GH4145(GH145)高温合金相近牌号:Inconel X-750(美国),NiCr15Fe7TiAl(德 国)。
3、GH4145(GH145)高温合金材料的技术标准:
4 、GH4145(GH145)高温合金化学成分:见表-1。
表-1                                                            %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni+Co≥Mo≥Cu≤
0.080.501.000.0150.01014.0-17.070.0
0.50
其他Co≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Ce≤W≤Nb+Ta
1.000.40-1.002.25-2.755.0-9.0


0.70-1.20

注:表中Mn、Si为棒、锻件、环形件和丝材含量,板材、带材和管材为:ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。
5、GH4145(GH145)高温合金热处理制度:板、带、管材供应状态的固溶热处理制度980℃±15℃,空冷。材料及零件的中间热处理制度,可分别选择下列工艺进行热处理。
(1)、退火:955~1010℃,水冷。
(2)、焊接件焊接前退火:980℃,1h。
(3)、焊接件消除应力退火:900℃,保湿2h。
消除应力退火:885℃±15℃,24h,空冷。
6、GH4145(GH145)高温合金品种规格与供应状态:可以供应各种规格的棒材、锻件、环形件、热轧板、冷轧板、带材、管材和丝材。板材和带材一般于热轧或冷轧、退火或固溶、酸洗抛光后供应。棒材、锻件和环形件可于锻态或热轧状态供应;也可于锻后固溶处理供应;棒材可于固溶后磨光或车光供应,当订单有要求时,可于冷拉状态就位。管材于固溶处理并清除氧化皮后供应。 丝材可于固溶状态供应;对于标称直径或厚度在6.35mm以下的丝材,可固溶后并以50%~65%的冷拉变形供应;标称直径或边长大于6.35mm的丝材,固溶处理后以不小于30%的冷拉变形供应。对于标称直径或边长不大于0.65mm的丝材,根据要求固溶处理后以不小于15%的冷拉变形供应。
7、GH4145(GH145)高温合金熔炼与铸造工艺:合金采用电弧炉加真空自耗重熔、真空感应加电渣、电渣加真空自耗重熔或真空感应加真空自耗重熔。
8、GH4145(GH145)高温合金应用概况与特殊要求:该合金主要用于制造航空发动机工作温度在540℃以下的耐腐蚀的平面波形弹簧、周向螺旋弹簧、螺旋压簧、弹簧卡圈和密封圈等零件。
二、GH4145(GH145)高温合金物理及化学性能:   
1、GH4145(GH145)高温合金热性能:
(1)、GH4145(GH145)高温合金熔化温度范围:1395~1425℃。
(2)、GH4145(GH145)高温合金热导率:见表2-1
表2-1[1] 

θ/℃50100300500900
λ/(W/(m·℃))14.715.920.125.137.3

(3)、GH4145(GH145)高温合金线膨胀系数 见表2-2。
表2-2[2] 

θ/℃20~20020~30020~40020~50020~60020~70020~800
α/10-6℃-113.113.514.114.415.015.616.2

2、GH4145(GH145)高温合金密度:ρ=8.25g/cm3[7]。
3、GH4145(GH145)高温合金电性能:50℃时的电阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。
三、GH4145(GH145)高温合金力学性能:
1、GH4145(GH145)合金技术标准规定的带材、板材和管材的室温力学性能:见表3-1。
表3-1

品种规格δ/mm热处理制度σb/MPaσP0.2/MPaδ4D/%HRC带材 交货状态≤930-≥18-

镍基变形高温合金 
美国牌号:InconelX-750
中国牌号:GH145/GH4145
德国牌号:NiCr15Fe7TiAl
法国牌号:NC15FeTNbA
日本牌号:NCF750
一、InconelX-750 概述 
InconelX-750合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下具有较高的强度,540℃以下具有较好的耐松弛性能,同时还具有良好的成形性能和焊接性能。该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐腐蚀的环形件、结构件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或较低应力并要求耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。还可用于制造气轮机涡轮叶片等零件。可供应的品种有板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材。 
1.1 InconelX-750 材料牌号 InconelX-750 
1.2 InconelX-750 相近牌号 GH145/GH4145(中国),NiCr15Fe7TiAl(德 国),NC15FeTNbA(法国),NCF750(日 本) 
1.3 InconelX-750 材料的技术标准 
1.4 InconelX-750 化学成分 见表1-1。 
表1-1 %

C

Cr

Ni+Co

Al

Ti

Fe

Nb+Ta

Co

Mn

Si

S

Cu

P

不大于

≤0.08

14.0~17.0

≥70.0

0.40~1.00

2.25~2.75

5.00~9.00

0.70~1.20

1.00

1.00

0.50

0.010

0.50

0.015

注:表中Mn、Si为棒、锻件、环形件和丝材含量,板材、带材和管材为:ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。 
1.5 InconelX-750 热处理制度 板、带、管材供应状态的固溶热处理制度980℃±15℃,空冷。材料及零件的中间热处理制度,可分别选择下列工艺进行热处理。 
退火:955~1010℃,水冷。 
焊接件焊接前退火:980℃,1h。 
焊接件消除应力退火:900℃,保湿2h。 
消除应力退火:885℃±15℃,24h,空冷。 
1.6 InconelX-750 品种规格与供应状态 可以供应各种规格的棒材、锻件、环形件、热轧板、冷轧板、带材、管材和丝材。 
板材和带材一般于热轧或冷轧、退火或固溶、酸洗抛光后供应。 
棒材、锻件和环形件可于锻态或热轧状态供应;也可于锻后固溶处理供应;棒材可于固溶后磨光或车光供应,当订单有要求时,可于冷拉状态就位。 
管材于固溶处理并清除氧化皮后供应。 
丝材可于固溶状态供应;对于标称直径或厚度在6.35mm以下的丝材,可固溶后并以50%~65%的冷拉变形供应;标称直径或边长大于6.35mm的丝材,固溶处理后以不小于30%的冷拉变形供应。对于标称直径或边长不大于0.65mm的丝材,根据要求固溶处理后以不小于15%的冷拉变形供应。 
1.7 InconelX-750 熔炼与铸造工艺 合金采用电弧炉加真空自耗重熔、真空感应加电渣、电渣加真空自耗重熔或真空感应加真空自耗重熔。 
1.8 InconelX-750 应用概况与特殊要求 该合金主要用于制造航空发动机工作温度在540℃以下的耐腐蚀的平面波形弹簧、周向螺旋弹簧、螺旋压簧、弹簧卡圈和密封圈等零件。 
二、Inconel X-750 物理及化学性能 
2.1 Inconel X-750 热性能 
2.1.1 Inconel X-750 熔化温度范围 1395~1425℃。 
2.1.2 Inconel X-750 热导率 见表2-1。 
表2-1[1]

θ/℃

50

100

300

500

900

λ/(W/(m·℃))

14.7

15.9

20.1

25.1

37.3

2.1.3 Inconel X-750 线膨胀系数 见表2-2。 
表2-2[2]

θ/℃

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

α/10-6℃-1

13.1

13.5

14.1

14.4

15.0

15.6

16.2

2.2 Inconel X-750密度 ρ=8.25g/cm3[7]。 
2.3 Inconel X-750电性能 50℃时的电阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。 
三、InconelX-750力学性能 
InconelX-750技术标准规定的带材、板材和管材的室温力学性能见表3-1。 
表3-1

品种

规格δ/mm

热处理制度

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ4D/%

φ/%

HRC

带材


交货状态

≤930

-

≥18

-

-

交货状态+730℃±10℃,8h,炉冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,总时效时间不小于18h

≥1105

-

≥12

-

≥30

板材

≤0.60

交货状态

≤930

≤515

≥30

-

-

>0.60

≤930

≤515

≥35

-

-

板材


交货状态+730℃±10℃,8h,炉冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,总时效时间不小于18h

≥1170

≥795

≥18

-

≥32

管材


交货状态

≤965

≤550

≥35

-

-

交货状态+730℃±10℃,8h,炉冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,总时效时间不小于18h

≥1170

≥790

≥15

-

-

注:交货状态为固溶980℃±15℃,保温适当时间,空冷或快冷,去除氧化皮。 
InconelX-750技术标准规定的丝材的室温力学性能见表3-2。 
表3-2

品种

规格/mm

热处理制度

圆形丝

方或扁形丝

σb/MPa

σb/MPa

丝材

≤6.35

A类,交货状态

≥1310

≥1210

>6.35~15.88

≥1110

≥1110

≤0.65

B类,交货状态

≤1030


>0.65~12.70

895~1140


≥0.30~6.35

A类,交货状态+650℃±10℃,4h,空冷

≥1520


>6.35~10.60

≥1380


>10.60~15.90

≥1240


≥0.30~6.35

A类,交货状态+1150℃±10℃,2h,空冷,+840℃±10℃,24h,空冷,+650℃±10℃,20h,空冷

≥1030


>6.35~15.90

≥1000


≤0.65

B类+730℃±10℃,16h,空冷

≥1070


>0.65~12.70

≥1140


注:交货状态,丝材在冷拉至成品前,在1090~1200℃内的某一温度固溶处理,然后按下述规定进行冷拉; 
A类:标称直径或边长不大与6.35mm的丝材,冷拉变形量为50%~65%;标称直径或边长大于6.35mm的丝材,冷拉变形量为30%以上。 
B类:标称直径或边长不大于0.65mm的丝材,冷拉变形量为15%左右。 
InconelX-750棒材、锻材和环形件标准规定的持久性能见表3-3。 
表3-3[3]

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ4D/%

730℃±3℃

362

≥23

≥5

四、Inconel X-750 组织结构 
4.1 Inconel X-750相变温度 γ′相开始析出温度约为600℃,析出峰约为800℃,900℃开始回溶,到970℃时几乎全部溶解。 
4.2 Inconel X-750时间-温度-组织转变曲线 
4.3 Inconel X-750合金组织结构 合金经标准热处理后,其组织由γ基体、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相组成,γ′含量大约为14.5%,是合金的主要强化相。

五、 InconelX-750工艺性能与要求 
5.1 InconelX-750成形性能 合金的锻造温度在1220~950℃之间均易成形。钢锭开坯锻造,其加热温度可在1200℃,为了使*终锻件或棒材获得良好的组织和性能,随后的锻造加热温度应在相应较低的温度下进行。终锻温度应不低于950℃。该合金在剧烈成形工序后应进行固溶处理。 
5.2 InconelX-750焊接性能 合金具有较好的焊接性能,可进行各种焊接,但对大截面的零件较难进行熔焊,而对小截面零件和薄板焊接性能较好。焊接必须在退火或固溶处理后进行,焊后应进行消除应力处理,采用980℃,保湿0.5h或900℃保湿2h。焊接组合件随后进行时效处理,可获得近似完全热处理状态的强度。 
5.3 InconelX-750零件热处理工艺 零件的热处理应在无硫的中性或还原性气氛中进行,以免发生硫化。零件应避免在870~650℃之间进行“热-冷”处理,对于大截面的零件,为了防止裂纹,固溶处理后应在空气中冷却。 
成品零件*终热处理: 
对于在600℃以上工作、要求*佳持久蠕变性能的零部件: 
固溶:1150℃±15℃,保温2~4h,空冷; 
时效:845℃±15℃,保温24h,空冷+705℃±15℃,保温24h,空冷。 
对于在600℃以下工作、要求*佳室温和高温拉伸性能的零部件: 
固溶:980℃±15℃,保温1h,空冷; 
时效:730℃±15℃,保温8h,以50℃/h炉冷到620℃±10℃,保温8h,空冷。 
环形件一般采用下述热处理制度: 
固溶:1095℃±15℃,保温2-4h,空冷; 
时效:845℃±15℃,保温24h,空或炉冷到+705℃±15℃,保温20h,空冷。 
棒材和锻件在600℃以下温度使用时,采用下述制度进行热处理: 
均匀化:885℃±15℃,保温24h,空冷; 
时效:705℃±15℃,保温20±1h,空冷。 
退火状态的板材和带材及做弹簧用的板带和丝材可采用下述制度进行热处理: 
时效:1)705℃±15℃,保温22h,空冷; 
2)760℃±10℃,保温1h,空冷。 
固溶:980℃±15℃,保温1h,空冷; 
时效:730℃±10℃,保温8h,以50℃/h炉冷到+620℃±10℃,保温8h,空冷。 
5.4 InconelX-750表面处理工艺 
5.5 InconelX-750切削加工与磨削性能 合金可以在各种状态下进行机械加工,退火或固溶状态下机械加工性能良好。


NCF750B是一种‌镍基高温合金‌,常用于航空、航天和化工等领域的高温、腐蚀环境,例如航空发动机、燃气轮机叶片和化工反应器等部件。‌‌


‌主要特性‌:具备良好的高温强度、耐腐蚀性和抗氧化性能,同时可加工性和可焊性也较好,制造成本相对偏高。

‌化学成分‌:核心元素为镍(约70%以上)和铬(14%–17%),另含铝、钛、铁、铌等元素,具体成分会因执行标准和生产批次略有差异。

‌物理性能‌:密度约8.25–8.28 g/cm³,熔点约1330–1370℃(不同资料给出的熔化温度范围略有出入)。

‌常见形态‌:可供应板材、棒材、管材、线材、锻件等多种规格。‌‌

2.4636是德国DIN标准的材料编号,对应的是Nimonic alloy 115,一种镍铬钴基抗蠕变高温合金,主要用在飞机燃气涡轮机的涡轮叶片上。‌‌


它是在镍铬合金基础上,添加了钴、钼、铝和钛强化而成的,能在高达‌1010℃‌的温度下保持性能,密度为7.85 g/cm³。主要公称成分大致是:碳0.15%、铬15%、钼3.5%、钛4%、钴15%,其余为镍。‌‌


简单理解,它就是为“高温、高强度、抗蠕变”这类严苛工况设计的材料,属于高温合金里的“尖子生”。‌‌

GH648是镍铬基沉淀硬化型变形高温合金,正式牌号为GH4648,主要用于航空发动机燃烧室等高温耐腐蚀部件。‌‌


核心特点

‌温度能力‌:长期使用温度‌小于900℃‌,短时最高可达‌1100℃‌。

‌关键成分‌:铬含量高达‌32%~35%‌,这是它抗热腐蚀性能优异的核心原因;另含钨、钼、铝、钛、铌等强化元素。

‌综合性能‌:中等强度,抗疲劳和抗蠕变性能好,冷加工和焊接性能也不错。

‌比强度优势‌:比重比GH3044小,同等强度下更轻,在航空航天等对重量敏感的领域很有价值。‌‌


主要应用

主要用于制作‌900~1100℃‌下要求优异耐腐蚀性能的高温结构件,比如‌航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室部件‌、燃气轮机热端部件,也用于石油化工、能源电力等高温腐蚀环境。‌‌


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GH4133 
中国牌号:GH4133/GH33高温合金

一、 GH4133(GH33)高温合金概述:
GH4133(GH33)高温合金是一种以镍、钼、铝等元素组成的时效硬化型镍基高温合金,含镍量约为68%。GH4043高温合金合金具有良好的热、冷加工性能,在GH4033基础上进一步合金化,有良好的综合性能。同GH4033相比,晶粒均匀细小,屈服强度(80~100)MPa,蠕变和疲劳性能提供。有较好的热加工性能,易于成型。
二、GH4133(GH33) 高温合金化学成分: 见表1-1:
表1-1                                                       %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.0700.650.350.0150.00719.0-22.0余量

其他N≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Ce≤W≤Nb≤

0.70-1.202.50-3.001.500.010.01

三、GH4133(GH33) 高温合金主要特性及用途:
GH4133(GH33) 高温合金属时效硬化型高温合金,加硼净化晶界,比原GH32合金有更高的热强性,并保持了良好的搞氧化及冷热加工性能。用于750度以下工作的涡轮片,涡轮盘,导向片等零部件。
四、GH4133(GH33) 高温合金的品种规格与供应状态:
1、品种分类:GH4133无缝管、GH4133焊管、GH4133板材、GH4133棒材、GH4133锻件、GH4133圆环、GH4133丝材及配GH4133套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

GH4099(GH99)是 一种高合金化的镍基时效板材合金,用钴、钨、和铝、钛等元素综合强化,使合金具有较高的热强行,900℃以下可以长期使用,*高工作温度可达1000℃。

该合金组织稳定,并具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能,适合于制造航空发动机燃烧室和加力燃烧室等高温板材承力焊接结构件,用该合金制造的大型板材结构件,可在固溶处理后不经时效处理直接使用。主要产品有板材和丝材,也可以生产板材和锻件。

GH4099(GH99) 热处理制度  

板材经1140~1160℃,空冷处理;焊丝经1100~1140℃,空冷处理。

GH4099(GH99) 品种规格与状态

供应的冷轧薄板δ0.8~4.0mm的冷轧薄板和d0.3~10mm的冷拉丝材,均固溶处理和碱酸洗后供应。

GH4099(GH99) 熔炼与铸造工艺  

合金采用真空感应炉加电渣重熔工艺生产。

GH4099(GH99) 应用概况与特殊要求  

用该合金板材制成的航空发动机加力可调喷口壳体,已经过长期使用考核,并投入批量生产,可减轻发动机重量和延长寿命。

折叠GH4099(GH99)化学成分

C

Cr

Ni

W

Mo

Al

Co

Ti

≤0.08

17.00~20.0

余量

5.00~7.00

3.50~4.50

1.70~2.40

5.00~8.00

1.00~1.50

Fe

B

Mg

Ce

Mn

Si

P

S

≤2.00

≤0.005

≤0.010

≤0.020

≤0.40

≤0.50

≤0.015

≤0.015

注:B、Ce按计算量加入。

2、GH4099(GH99) 物理及化学性能


折叠GH4099(GH99)热性能

   
GH4099(GH99) 熔化温度范围 1345~13900


GH4099(GH99) 热导率 见表2-1。  

表2-1

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

λ/(W/(m·C))

10.47

12.56

14.24

15.91

18.00

19.68

21.77

23.45

25.54

27.21

2.1.3、GH4099(GH99) 线膨胀系数 见表2-2。  

表2-2

θ/℃

20~100

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

20~900

20~1000












2.4636(NiCo15Cr15MoAlTi)镍基高温合金,商业名称为尼孟镍克Nimonic/Alloy 115,是航空发动机、燃气轮机等高温部件核心材料之一。其牌号DIN标准下的化学成分体系经过精密设计,碳(C)含量控制在0.12%~0.20%范围内,既保证材料强度又避免过量碳化物析出导致的脆性;硅(Si)和锰(Mn)作为脱氧元素含量均不超过1.00%,磷(P)、硫(S)等杂质被严格限制在0.045%和0.030%以下,确保材料纯净度。

关键合金元素铬(Cr)占比14.0%~16.0%,形成致密氧化铬保护层以抵抗高温氧化;钼(Mo)添加3.00%~5.00%通过固溶强化提升蠕变抗力;钛(Ti)含量3.50%~4.50%与铝(Al)协同形成γ'相(Ni₃(Al,Ti)),成为高温下主要强化相;钴(Co)的13.0%~17.0%占比可降低基体堆垛层错能,延缓高温位错运动。镍(Ni)作为基体元素占比超过50%,构建稳定的面心立方结构,为多元合金化提供基础框架。

该合金的显微组织特征表现为γ基体中均匀分布的γ'相,尺寸通常在20-50nm范围,体积分数可达40%以上。通过标准热处理制度(如1180℃×4h/AC+1050℃×4h/AC+800℃×16h/AC),可实现γ'相的最佳尺寸分布。在650-850℃工作温度区间,其抗拉强度保持在900MPa以上,持久强度(850℃/100h)不低于250MPa,热疲劳性能优于同类合金如Inconel 718。值得注意的是,钴元素的加入使合金在700℃以上表现出独特的应变时效硬化现象,这是通过降低位错攀移速率实现的。

GH4033
中国牌号:GH4033(GH33)高温合金
国外牌号:ЭЙ437Б,ХН77ТЮР(俄罗斯)
一、GH4033高温合金概述:
GH4033高温合金是以镍-铬为基体,添加铝、钛形成γ,相弥散强化合金,在700~750℃具有足够的高温强度,在900℃以下具有良好的抗氧化性。该合金、加热工性能良好,主要供应热轧棒及盘坯料,应用于发动机转子零件。
1、GH4033(GH33)化学成分:见表1-1:
表1-1                                                    %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.03-0.080.650.350.0150.00719.0-22.0余量--
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Ce≤W≤Nb≤
-0.60-1.002.40-.804.000.010.01--

2、GH4033(GH33) 热处理制度:
转动部件用热轧棒材为:1080℃±10℃,空冷+700℃±10℃,16h,空冷。普通承力件用棒材和冷拉棒材为1080℃,8h,空冷+700℃或750℃,16h,空冷。环坯和锻制圆饼为1080℃,8h,空冷+750℃,16h,空冷。
3、GH4033(GH33) 熔炼与铸造工艺:
采用电弧炉、电弧炉+电渣或真空电弧重熔、非真空感应炉+电渣或真空电弧重熔、真空感应炉+电渣或真空电弧重熔工艺熔炼。
4、GH4033(GH33) 其他概况与特殊要求: 
该合金大量应用于涡轮发动机高温部件,主要用作涡轮工作叶片、涡轮盘及其他高温承力部件,是国内外已有成熟使用经验的合金之一。该合金在热轧及锻造时君应注意再结晶问题,它形成晶粒不均匀及粗晶的倾向较大,易产生粗晶废品。此外,应严格控制生产工艺,避免出现700℃拉伸塑性下降的现象。
二、GH4033(GH33) 物理性能:
1、GH4033(GH33) 热性能能:
(1)、GH4033(GH33) 热导性:见表2-1
表2-1

θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·C))11.3012.9714.6416.3217.9920.0822.5925.1127.62

(2)、GH4033(GH33) 线膨胀系数 表2-2表2-1
 表2-2

θ/℃20~10020~20020~30020~40020~50020~60020~70020~80020~900
α/10-6C-111.5612.3013.1713.7914.5215.0715.6216.3017.15

2、GH4033(GH33)密度:ρ=8.2g/c
3、GH4033(GH33)电性能温室电阻率:ρ=1.24×10-6Ω·m
4、GH4033(GH33)磁能: 合金无磁性
三、GH4033(GH33)化学性能:
1、GH4033(GH33)抗氧化性能:在空气介质中试验100h后的氧化速率:见表3-1
表-3-1

θ/℃氧化速率/
(g/(m3·h))
氧化速率/
(g/(m3·h))
氧化速率/
(g/(m3·h))
氧化速率/
(g/(m3·h))
25h50h75h100h
800



GH600

中国牌号:GH600/GH3600镍基高温合金
美国牌号:Inconel/Inconel600
一、GH600镍基高温合金概述:
GH600是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化,也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接,可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等,适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。
1、GH600材料牌号: GH600。
2、GH600相近牌号: Inconel,Inconel600(美国)。
3、GH600材料的技术标准:
4、GH600化学成分:见表1-1。 
表1-1                                                        %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni+Co≥Mo≥Cu≤
0.150.501.000.0400.01514.0-17.072.0-0.50
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb+Ta≤
-0.350.506.0-10.0---1.00

注:1 )航天用材料标准BZ-44-9003B-0规定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。
        2) 抚**1995-13标准规定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
5、GH600热处理制度:板材:1010~1050℃,3~5min/mm,空冷;带材:1010℃±10℃,空冷;丝材:1065℃±10℃,空冷。棒材、环形件检验试验经1010℃±10℃,空冷固溶处理。
6、GH600品种规格与供应状态:可供应各种规格的板材、棒材、锻件、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。棒材以锻轧状态、表面磨光或车光供应;圆饼和环坯以锻态供应;环件以固溶状态供应;板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应;带材经冷轧、固溶、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
7、GH600熔炼与铸造工艺:合金采用下列工艺之一进行熔炼:(1)非真空感应熔炼加电渣重熔;(2)电弧炉熔炼加电渣重熔;(3)真空熔炼。
8、GH600应用概况与特殊要求:该合金在国外有成熟的使用经验,在国内已制成航天发动机零部件,通过试飞试验,在航空上也开始使用。
二、GH600物理及化学性能:    
1、GH600热性能:
(1)、GH600熔化温度范围:1370~1430℃[1]。
(2)、GH600热导率: 见表2-1。
表2-1[2] 

θ/℃20100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))12.8513.9415.1516.6218.7120.7222.4024.4927.0029.51

(3)、GH600比热容:见图2-1。
(4)、GH600线膨胀系数:见表2-2。
2、GH600密度: ρ=8.43g/cm3。
3、GH600电性能:电阻率见图2-2。
表2-2[2] 

θ/℃20-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-1000
α/10-6℃-112.3512.7513.1013.5514.5015.1515.7016.20

4、GH600磁性能:合金无磁性。
5、GH600化学性能:GH600抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率见表2-3。

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GH3536
中国牌号:GH3536/GH536镍基高温合金
美国牌号:HastelloyX/UNS NO6002
法国牌号:NC22FeD
德国牌号:NiCr22FeMo
英国牌号:Nimonic PE13
一、GH3536(HastelloyX)镍基高温合金概述:
GH3536是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金,具有良好的抗养化和耐腐蚀性能,在900℃以下有中等的持久和蠕变强度,冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件,在900℃以下长期使用,短时工作温度可达1080℃。供应的主要品种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。
1、GH3536 材料牌号:GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)
2、GH3536 相近牌号:UNS NO6002,HastelloyX(美国),NiCr22FeMo(德国),Nimonic PE13(英国)。
3、GH3536 材料的技术标准:
4、GH3536 化学成分:见表1-1。
表1-1                                                            %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.05-0.151.001.000.0250.01520.5-23.5余量8.0-10.00.50
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤B≤
-0.500.1517.0-20.00.50-2.50-0.20-1.000.010

注:B按计算量加入、不分析。
5、GH3536 热处理制度:板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和环形件检验试样:1175℃±15℃,空冷或更快冷却;带材:1065~1105℃,快速冷却。
6、GH3536 品种规格与供应状态:供应δ0.5~4.0mm的板材,δ0.05~0.8mm的带材,外径4~20mm、壁厚1.0~2.0mm的管材,直径0.2~10.0mm的焊丝,直径≤300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和酸洗后供应,带材也可呈冷轧状态供应;焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货,也可以直条交货;棒材和环形件不经热处理交货。精密铸件于铸造状态供应。
7、GH3536 熔炼与铸造工艺:采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内,浇注速度以快些为好。
8、GH3536 应用概况与特殊要求:该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用,我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。合金在高温下长期使用后有一定的时效硬化现象。
二、GH3536 物理及化学性能:GH3536 热性能:
1、GH3536(GH536) 熔化温度范围:1295~1381℃[1]
2、GH3536(GH536) 热导率:见表2-1
3、GH3536 比热容:见表2-2。
4、GH3536密度:ρ=8.3g/cm3
表2-1[1] 

θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))13.3817.9720.2722.4024.6226.7929.0531.1433.44

表2-2 

θ/℃17100200280408500600700800900
c/(J(kg·℃))372.6372.6389.4456.4427.1452.2464.7515.0535.9561

三、GH3536合金特性:
1、易加工性。
2、在900℃时具有中等的持久和抗蠕变强度。
3、具有良好抗氧化性,耐腐蚀性。
4、适宜于900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。 
5、良好的焊接性能和冷、热加工成形性。
四、GH3536应用领域:
1、工业和航空汽轮机(燃烧室、整流器、结构盖)。
2、工业炉部件、支撑辊、栅板、丝带和辐射管。
3、石油化学炉中的螺旋管。
4、高温气体冷却核反应堆 。

      1.1 GH3128材料牌号 GH3128(GH128,红星11号) 
  1.2 GH3128相近牌号 
  1.3 GH3128材料的技术标准 
  1.4 GH3128化学成分见表1-1. 
  表1-1% 
  C  Cr  Ni  W  Mo  Al  Ti  Fe  B  Zr  Ce  Mn  Si  P  S 
  不大于 
  ≤0.05  19.0~22.0  余量  7.5~9.0  7.5~9.0  0.40~0.80  0.4~0.80  0.2  0.005  0.06  0.05  0.50  0.80  0.013  0.013 
  注:B、Ce、Zr按计算量加入。 
  1.5 GH3128热处理制度交货状态固溶温度为1140~1180℃,空冷。高温性能经1200℃补充固溶处理后进行检验。 
  1.6 GH3128品种规格和供应状态供应的冷轧薄板δ0.8~4.0mm、热轧板δ4~14mm、冷拉焊丝d0.3~10mm.冷轧板和热轧板于固溶和酸洗后供应;焊丝于冷拉、半硬或固溶和酸洗状态供应。 
  1.7 GH3128熔炼和铸造工艺非真空或真空感应炉加电渣重熔。 
  1.8 GH3128应用概况与特殊要求合金适用于制造在950℃以下工作的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件,使用效果良好。 
  二、GH3128物理及化学性能 
  2.1 GH3128热性能 
  2.1.1 GH3128(GH128)熔化温度范围 1340~1390℃[1]。 
  2.1.2 GH3128(GH128)热导率见表2-1. 
  表2-1[2] 
  θ/℃  18~100  18~200  18~300  18~400  18~500  18~600  18~700  18~800  18~900  18~1000 
  α/10-6℃-1  11.25  11.86  12.68  12.80  13.37  13.68  14.46  15.19  15.66  16.29 
  2.1.3 GH3128线膨胀系数见表2-2. 
  2.1.4 GH3128热扩散率见表2-3. 
  表2-2[2] 
  θ/℃  18~100  18~200  18~300  18~400  18~500  18~600  18~700  18~800  18~900  18~1000 
  α/10-6℃-1  11.25  11.86  12.68  12.80  13.37  13.68  14.46  15.19  15.66  16.29 
  2.2 GH3128密度ρ=8.81g/cm3[2]。 
  2.3 GH3128电性能电性阻率表2-4. 
  2.4 GH3128磁性能合金无磁性[3]。 
  表2-3[2] 
  θ/℃  25  100  200  300  400  500  600  700  800  900 
  Q/(10-6m2/S))  2.30  2.49  2.78  3.08  3.39  3.69  3.88  4.16  3.92  4.16 
  表2-4[2] 
  θ/℃  17  850  900  950  1000  1050  1100  1150 
  p/(10-6Ω。M))  1.37  1.42  1.39  1.40  1.39  1.38  1.38  1.39 
  2.5 GH3128化学性能 
  2.5.1 GH3128抗氧化性能合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-5. 
  表2-5[1] 
  θ/℃  900  1000  1100 
  氧化速率/(g/(m2·h))  0.055  0.236  0.269 
  2.5.2耐腐蚀性能海洋性燃气腐蚀性能见表2-6.表2-6[3] 
  试验制度  试样尺寸/mm  失重/(mg/cm2)  宏观检查 
  900℃,27h  1.5×15×30  2.2  表面完好 
  注:试验条件是空气与燃料之比为39:1,盐氛浓度为106×10-6,燃料为0号柴油。三、GH3128力学性能 GH3128标准规定的性能见表3-1.表3-1品种  试样状态  θ/℃  拉伸性能  持久性能 
  σb/MPa  δ5/%  σ/MPa  δ/mm  t/h  δ5/% 
  不小于   
  热轧板  交货状态  20  735  40  -  -  -  - 
  交货状态+1200℃,空冷  950  175  40  -  -  -  - 
  冷轧薄板  交货状态  20  735  40  -  -  -  - 

GH3044
中国牌号:GH3044/GH44镍基高温合金
一、GH3044镍基高温合金概述:
 GH3044是固溶强化镍基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的热强性,并具有优良的抗氧化性和良好的冲压、焊接工艺性能,适宜制造在900℃以下长期工作的航空发动机主燃烧室和加力燃烧室零部件以及隔热屏、导向叶片,供应的品种有板材、带材、丝材、棒材和环形件等。
1、GH3044 材料牌号:GH3044(GH44)
2、GH3044 相近牌号:ЗИ686,ХН60ВТ,ВЖ98(俄罗斯)
3、GH3044 材料的技术标准:
4、GH3044 化学成分:见表1-1。 
表1-1                                                          %                  

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.100.800.500.0130.01323.5-26.5余量1.50
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤
-1.500.30-0.704.00--13.0-16.0-

 注:GJB2612-1996还规定ω(Cu)≤0.20%;GJB3317-1998和GJB3318-1998规定ω(Cu)≤0.07%。
5、GH3044 热处理制度:热轧和冷轧板及带材供应状态的固溶处理温度为1120~1160℃,空冷,供应状态进行材料性能检验。
6、GH3044 品种规格和供应状态:可供应δ4~14mm热轧板,δ0.5~4mm冷轧板、δ0.1~0.8mm带材、直径d0.3~10mm、d20~300mm棒材和各种直径的环形件。板材和带材于固溶、酸洗、切边后供应;丝材于冷拉、固溶酸洗或半硬态供应,棒材和锻件不经热处理供应。
7、GH3044 熔炼和铸造工艺:合金采用电弧炉、非真空感应炉或真空感应炉+电渣重熔或真空电弧重熔工艺熔炼。
8、GH3044 应用概况与特殊要求:合金用于制作航空发动机住燃烧室和加力燃烧室的板材冲压和焊接结构件以及安装边、导管和导向叶片等零部件。
二、GH3044 物理及化学性能:
1、GH3044 热性能:
(1)、GH3044(GH44) 熔化温度范围: 1352~1375℃[1]。 
(2)、GH3044(GH44) 热导率: 见表2-1。 
表2-1[2]

θ/℃100200300400500600700800900950
λ/(W/(m·℃))11.713.014.215.917.218.419.721.824.725.1

(3) GH3044 比热容:见表2-2。    
表2-2[3] 

θ/℃1002003004005006007008009001000
c/(J/(kg·℃))440461482503524545545566587629

(4)、GH3044 线膨胀系数:见表2-3。
2、GH3044密度:ρ=8.89g/cm3。
3、GH3044磁性能:合金无磁性。 

XH60BT
XH60BT合金钢特性及应用领域概述:
该合金是固体固溶强化镍基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的热强性,并具有优良的抗氧化性和良好的冲压、焊接工艺性能,适宜制造在900℃以下长期工作的发动机主燃烧室和加力。
适用:燃烧室零部件以及隔热屏、导向叶片等。
XH60BT合金钢化学成份:(GB/T14992-2005)
镍Ni :余量
铬Cr:23.5~26.5
铁Fe:4.0
钼Mo:1.5
钨W:13~16
钴Co:~碳C:≤0.1
锰Mn:≤0.5
硅Si:≤0.8
硫S:≤0.013
磷P:≤0.012
铝Al:0.5
钛Ti:0.3~0.7
钒V:~
铜Cu:~
铌Nb:~
XH60BT合金钢《产品物理特性表》
密度g/cm3      熔点℃      热导率λ/(W/m?℃)    比热容J/kg?℃ 弹性模量GPa 剪切模量GPa 电阻率μΩ?m 泊松比 线膨胀系数a/10-6℃-1
8.89              1352             1375                    11.7(100℃)     440             203            2.25(20~100℃)
XH60BT力学性能:(在20℃检测机械性能的*小值)
热处理方式 抗拉强度σb/MPa 屈服强度σp0.2/MPa 延伸率σ5 /% 布氏硬度 HBS
固溶处理 685 40
XH60BT生产执行标准:【GB/T14992-2005】
XH60BT 金相组织结构:该合金在1200℃固溶后,基本上是单相奥氏体和少量的MC和M23C6型碳化物。
XH60BT工艺性能与要求:
1、该合金板材有良好的冲压工艺性能。钢锭锻造加热温度1170℃,终锻900℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金可以用氩弧焊、点焊、缝焊及钎焊等方法焊接。

GH3039
中国牌号:GH3039镍基高温合金
俄罗斯牌号:ЭИ602/XH75MБГЮ
一、GH3039镍基高温合金概述:
GH3039为单相奥氏体型固溶强化合金,在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能,1000℃以下抗氧化性能良好。长期使用组织稳定,还具有良好的冷成形性和焊接性能。适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。该合金可以生产板材、棒材、丝材、管材和锻件。
1、GH3039 材料牌号:GH3039(GH39)
2、GH3039 相近牌号:ЭИ602,ХН75МБГЮ(俄罗斯)
3、GH3039 材料的技术标准:
4、GH3039 化学成分:见表1-1。
表1-1 %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.080.800.400.0200.01219.0-22.0余量1.80-2.30
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤
-0.35-0.750.35-0.753.00---0.90-1.30

注:1).合金中允许有Ce存在。
2).合金中ω(Cu)=0.20%。
5、GH3039 热处理制度:热轧及冷轧板材和带材固溶处理:1050~1090℃,空冷。棒材及管材固溶处理:1050~1080℃,空冷或水冷。
6、GH3039 品种规格和供应状态:可以供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、和锻件。板材、带材和管材固溶处理和酸洗后交货。丝材于冷加工状态或固溶状态供应棒材不热处理交货。
7、GH3039 熔炼和铸造工艺:合金采用电弧炉熔炼、电弧炉或非真空感应炉加电渣重熔或真空电弧重熔以及真空感应炉加电渣或真空电弧重熔工艺。
8、GH3039 应用概况与特殊要求:用该合金材制作的航空发动机燃烧室及加力燃烧室零部件,经过长期的生产和使用考验,使用性能良好。
二、GH3039 物理及化学性能:
1、 GH3039 热性能:
(1)、GH3039 热导率:见表2-1。
表2-1

θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))13.815.517.218.820.521.823.425.126.8

(2)、GH3039 比热容:见表2-2。
表2-2

θ/℃150200300400500600700800
c/(J/(kg.K))5445746366457627799211047

(3)、GH3039 线膨胀系数:见表2-3。
表2-3

θ/℃20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
α/10-6℃-111.5<span box-sizing:="" border-box;="" padding:="" 5px;="" width:="" 47px;="" text-align:="" center;"="" style="margin: 0px; padding: 0px; line-height: 19.6px; box-sizing: border-box;">








GH3030
中国牌号:GH3030镍基高温合金
俄罗斯牌号:ЭИ435/XH78T
一、GH3030镍基高温合金概述:
GH3030 是早期发展的80Ni-20Cr固溶强化型高温合金,化学成分简单,在800℃以下具有满意的热强性和高的塑性,并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。主要产品是冷轧薄板,也可以供应棒材、环件、丝材和管材等变形产品。主要用于800℃以下工作的涡轮发动机燃烧室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受载荷很小的其他高温部件[1,2]。    
1、GH3030 材料牌号: GH3030(GH30)
2、GH3030 相近牌号:ЭИ435,XH78T(俄罗斯)
3、GH3030 材料的技术标准:
4、GH3030化学成分:见表1-1。
表1-1                                                        % 

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.120.800.700.030.0219.0-22.0余量

其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤
-0.150.15-0.351.50----

注:1.棒材和环坯标准规定,ω(Cu)≤0.20%。
2.热轧板、冷轧板、冷轧带、管材、丝材和冷镦用冷拉丝材标准规定,ω(Fe)≤1.00%,ω(P)≤0.015%,ω(S)≤0.010%,ω(Pb) ≤0.001%,ω(Cu)≤0.007%。                                     
5、GH3030 热处理制度:固溶温度为980~1020℃,冷却方式对热轧板、冷轧薄板和环坯均为空冷,冷镦用丝材和冷拉棒材为水冷或空冷,管材为水冷。
6、GH3030 品种规格和供应状态:可生产各种规格的变形产品,棒材和环坯不经热处理交货;热轧板和冷轧薄板及管材经固溶和酸洗后供应;焊丝于冷拉状态、固溶和酸洗状态或半硬态成盘状交货;冷镦用丝材于固溶、酸洗状态成盘状或直条状、固溶直条状磨光或冷拉状态交货;管材于固溶、酸洗状态交货;冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉状态交货。
7、GH3030 熔炼和铸造工艺:电弧炉熔炼或电弧炉熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔,非真空感应炉加电渣熔或真空电弧炉重熔或真空双联工艺。
8、GH3030 应用概况与特殊要求:该合金已在航空发动机上经过了长期使用考验,主要用于燃烧室和加力燃烧室零部件以及机匣安装边等零部件。
二、GH3030物理及化学性能:    
1、GH3030 热性能:
(1)、GH3030 熔化温度范围  1374~1420℃[3]。
(2)、GH3030 热导率  见表2-1。
(3)、GH3030 比热容 见表2-2。
(4)、GH3030线膨胀系数 见表2-3。
(5)、GH3030黑度:见表2-4
表2-1

θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))15.116.318.019.320.922.223.425.126.4

 表2-2

θ/℃150200300400500
c/(J/(kg.K))565.2598.7674.1741.1820.6

表2-3

θ/℃20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-900
α/10-6C-112.813.514.315.015.516.117.0

GH2747 是 Fe-Ni-Cr 基沉淀硬化型变形高温合金,在固溶状态下使用。这类合金通常以镍为基础,添加了多种合金元素,通过特定的热处理工艺,使其在高温环境下能够形成稳定的组织结构,从而具备优异的高温性能。其长期工作温度可达 1100℃-1250℃,短时使用温度甚至可达 1300℃。这一特性使得 GH2747 在高温领域的应用极为广泛。

GH2747化学成分:


C:≤0.10


Cr:15.00-17.00


Ni:44.00-46.00


Al:2.90-3.90


Ce:≤0.030


Si:≤1.00


Mn:1.00


P:≤0.025


S:≤0.020

GH2746 是符合国标 GB/T 14992 标准的变形高温合金,牌号中“GH”为“高合”汉语拼音首字母组合,代表变形高温合金;首位数字“2”表明其属于时效硬化型铁基合金,凭借精准的成分配比与先进的冶金工艺,具备优异的高温力学性能、抗氧化性及结构稳定性,适用于严苛的高温工况环境,是高温合金体系中兼具可靠性与工艺适配性的重要品种。

核心化学成分(质量分数)

GH2746 采用铁基基体搭配镍、铬、钛、铝等关键合金元素的时效强化设计,严格控制杂质含量以保障合金纯净度与性能稳定性,具体成分区间及作用如下:

元素
含量范围
作用说明
铁(Fe)
余量
构成合金基体,保障合金基础力学性能与加工成型性
镍(Ni)
14.0%-16.0%
稳定合金奥氏体组织,提升高温韧性与耐蚀性,为时效强化奠定基础
铬(Cr)
13.0%-15.0%
在高温下形成致密氧化铬保护膜,显著提升合金抗氧化与抗高温腐蚀能力
钛(Ti)
2.0%-2.8%
时效处理时与镍形成 Ni₃Ti 纳米级析出相,是实现合金高强度的核心强化元素
铝(Al)
0.7%-1.3%
辅助细化析出相颗粒,优化时效强化效果,同时提升合金高温抗氧化性能
钼(Mo)
1.5%-2.5%
固溶强化基体,提升合金高温强度与抗蠕变性能,改善耐蚀性
碳(C)
≤0.08%
严格控制低碳含量,避免碳化物析出影响韧性与焊接性,保障合金结构均匀性
硅(Si)
≤0.8%
辅助提升高温抗氧化性,低含量控制避免影响合金纯净度与力学性能
锰(Mn)
≤0.8%
改善合金熔炼与加工过程中的成型性,抑制有害相生成
磷(P)
≤0.025%
有害杂质,严格限制含量以避免降低合金韧性与抗疲劳性能
硫(S)
≤0.020%
有害杂质,减少硫化物夹杂,保障合金加工性与服役可靠性

关键性能优势

1. 高温力学性能优异

作为时效硬化型合金,GH2746 经标准热处理后,在高温环境下仍能保持出色的强度与韧性。常温下抗拉强度可达 900-1100MPa,屈服强度≥650MPa,断后伸长率≥15%;在 650℃高温环境中,抗拉强度仍保持≥600MPa,抗蠕变性能突出,1000 小时蠕变断裂强度≥250MPa,可长期承受高温应力作用而不易变形。

2. 高温抗氧化与耐蚀性良好

合金中铬元素形成的致密氧化膜,能有效阻挡高温氧化介质侵蚀,在 800℃以下静态空气环境中长期服役时,氧化增重率≤0.1g/m²·h,氧化膜附着力强,不易发生剥落;同时对高温下的燃气、蒸汽等介质具有一定耐受性,能抵御轻微腐蚀介质的侵蚀,保障服役过程中的性能稳定性。

3. 结构稳定性强

通过精准控制合金元素含量与热处理工艺,GH2746 形成稳定的奥氏体基体组织,时效析出的强化相颗粒均匀细小且分布致密,在长期高温服役过程中不易发生相转变或粗大化,有效避免性能衰减,保障材料结构与尺寸稳定性。

加工与热处理特性

1. 加工性能

GH2746 具备良好的热加工与冷加工性能。热加工适宜在 1100-1180℃温度区间进行,可开展锻造、轧制、挤压等工艺,加工过程中需控制加热速度与保温时间,确保坯料均匀加热,成型后缓冷以避免应力集中;冷加工可在固溶处理后进行,可实现冷轧、冷拔、冲压等成型,剧烈变形后需进行中间退火处理以恢复塑性,保障后续加工顺利进行。此外,合金焊接性能良好,可采用氩弧焊、电弧焊等常规焊接方式,焊前需清理工件表面油污与氧化皮,焊后建议进行去应力退火处理,避免焊接应力影响性能。

2. 标准热处理工艺

GH2746 的性能优化依赖规范的热处理工艺,标准工艺路线为:固溶处理 + 时效处理。其中固溶处理温度为 1050-1100℃,保温时间 1-2 小时,水冷或空冷,目的是溶解合金中的析出相,获得均匀的奥氏体组织;时效处理温度为 650-700℃,保温时间 16-24 小时,空冷,通过析出 Ni₃Ti、Ni₃Al 等强化相,显著提升合金强度与硬度。根据实际加工需求,还可在冷加工后增加去应力退火工艺,退火温度 600-650℃,保温 2-4 小时,空冷,以消除加工残余应力,改善材料塑性。

3. 供应状态

该合金可加工为板材、棒材、管材、锻件、丝材等多种形态,供应状态根据产品类型调整,常见状态包括:固溶处理态、时效处理态、热加工态、冷加工态等。其中板材多以固溶 + 酸洗切边状态交货,保证表面质量与尺寸精度;棒材以锻轧或磨光状态供应,可根据需求提供经时效处理的成品;管材经固溶 + 酸洗处理后交货,确保内壁洁净与性能均匀。

GH2696高温合金是一种镍基高温合金。其设计主要侧重于在高温、高压的恶劣环境中保持良好的抗氧化性、耐腐蚀性和良好的力学性能。作为一种特殊材料,GH2696除了在机械性能上表现出色外,其在长期高温下仍能维持优异的抗拉强度和蠕变强度,适合应用于飞机发动机的关键部件。


GH2696合金需具备以下关键性能和要求:


高温强度:在高温条件下,GH2696的强度要优于许多其他合金材料,能有效抵御高温造成的机件变形与损坏。


抗氧化与耐腐蚀性:该合金具有良好的抗氧化性能,能够在高温及氧化性环境中保持稳定。


韧性与延展性:在严苛工况下,良好的韧性和延展性确保合金的可靠使用。


可焊性:适当的焊接性能使得GH2696高温合金能够与其他材料良好结合,便于制造与维修。


热处理制度

热处理制度对GH2696的性能影响显著。常见的热处理制度包括:


固溶处理:GH2696通常在950℃~1050℃的温度范围内进行固溶处理,以达到相对均匀的组织结构,从而提高其强度和耐腐蚀性。


时效处理:经过固溶处理后,合金通常需要在700℃~780℃的温度区间进行时效处理,进一步增强其强度和韧性。


冷却方式:在热处理过程中,合金材料的冷却方式对于性能有着直接影响。快速冷却可提高材料的硬度,而缓慢冷却则能增强其延展性。

1、 概述

   1 、品种规格与状态 可以供应各种规格的棒材、板材、丝材、盘件和环件。棒材、圆饼和环坯不经热处理;热轧板和冷轧板固溶+酸洗;冷拉棒材固溶+酸洗状态;冷镦丝可于固溶+酸洗盘状、或固溶+酸洗直条状、或固溶直条关磨光和冷拉等几种状态;冷拉焊丝于冷拉状态、或固溶+酸洗、或半硬态。   1、溶炼与铸造工艺 合金可采用非真空感应+电渣,电弧炉+电渣和电弧炉+真空电弧以及真空感应+真空电弧等工艺溶炼。   1、应用概况与特殊要求 在航空上主要用于在650℃以下工作的发动机压气机盘、涡轮盘、承力环、机匣、轴类、紧固件、和板材焊接承力件等。在国内该合金已在航空上获得较为广泛的应用。
1.1、材料牌号
   GH2132 
1.2、材料相近牌号
   A-286 P.Q.A286 UNSS66286(美国)、ZbNCT25(法国)、GH2132(GH132)中国 
1.3、材料的技术标准
GJB 2611-1996 《航空用高温合金冷拉棒材规范》   GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》   GJB 3020-1997 《航空用高温合金环坯规范》   GJB 3165-1998 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》   GJB 3167-1998 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》   GJB 3317-1998 《航空用高温合金热轧板规范》   GJB 3782-1999 《航空用高温合锻制圆饼规范》   GB/T 14992-2005 《高温合金牌号标准》   GB/T14993-1994 《转动部件用高温合金热轧棒材》   GB/T14994-1994 《高温合金冷拉棒材》   GB/T14995-1994 《高温合金热轧板》   GB/T14996-1994 《高温合金冷轧薄板》   GB/T14996-1994 《高温合金冷轧薄板》   GB/T14997-1994 《高温合金锻制圆饼》   GB/T14998-1994 《高温合金坯件毛坯》   GB/T15062-1994 《一般用途高温合金管》

Incoloy A286(也叫A-286、UNS S66286,国内对应牌号‌GH2132‌)是一种‌铁基沉淀硬化型高温合金‌,主打在650℃以下保持高强度和良好的抗蠕变性能,常用于航空发动机紧固件、燃气轮机部件等高温承力场景。‌‌


它是什么材料

‌定位‌:介于奥氏体不锈钢和镍基高温合金之间,比普通不锈钢耐高温,又比镍基合金便宜、好加工。

‌成分特点‌:以铁为基体,含镍24%–27%、铬13.5%–16%,再加入钛、铝、钼、钒和微量硼,通过固溶+时效处理形成强化相来获得高温强度。

‌核心能力‌:可在650℃长期工作,短期可承受约704℃;耐腐蚀性大致相当于304不锈钢,低温至-196℃仍保持韧性和非磁性。‌‌

IncoloyA-286镍基合金概述:

1、IncoloyA-286镍基合金是Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650℃以下长期工作的航空发动机高温承力部件,如涡轮盘、压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品,如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。IncoloyA-286镍基合金提高合金纯洁度,限制气体含量,控制低熔点元素含量,并调整热处理制度,从而使合金的热强性和长期使用性能提高。

2、IncoloyA-286材料牌号:IncoloyA-286。

3、IncoloyA-286相近牌号:A286,UNSS66286(美国),ZbNCT25(法国),P.Q.A286(美国)。

4、IncoloyA-286材料的技术标准:ASTM。

二、IncoloyA-286镍基合金热处理制度:

IncoloyA-286材料标准规定的IncoloyA-286热处理制度见表1-2;优质IncoloyA-286热处理制度为900℃±10℃,1~2h,油冷+750℃±10℃,16h,空冷。

表1-2 材料品种热处理制度 棒材、圆饼 980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,12~16h,空冷。 热轧板、冷轧板 980~1000℃,空冷+700~720℃,12~16h,空冷。 冷拉棒 980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷。 环件毛坯 980~990℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷。 冷镦用冷拉丝 980~1000℃,水冷或油冷+700~720℃,16h,空冷。

材料品种热处理制度
棒材、圆饼980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,12~16h,空冷。
热轧板、冷轧板980~1000℃,空冷+700~720℃,12~16h,空冷。
冷拉棒980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷。
环件毛坯980~990℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷。
冷镦用冷拉丝980~1000℃,水冷或油冷+700~720℃,16h,空冷。

材料品种 热处理制度

棒材、圆饼 980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,12~16h,空冷。

热轧板、冷轧板 980~1000℃,空冷+700~720℃,12~16h,空冷。

冷拉棒 980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷。

环件毛坯 980~990℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷。

冷镦用冷拉丝 980~1000℃,水冷或油冷+700~720℃,16h,空冷。

注:冷拉棒和冷拉丝标准规定,性能检验不合格时,可以不大于760℃时效16h,合格后交货。

三、IncoloyA-286镍基合金的品种规格与供应状态:

1、品种分类:IncoloyA-286无缝管、IncoloyA-286钢板、IncoloyA-286IncoloyA-286圆钢、IncoloyA-286锻件、IncoloyA-286法兰、IncoloyA-286圆环、IncoloyA-286焊管、IncoloyA-286钢带、IncoloyA-286丝材及IncoloyA-286配套焊材。

2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

UNS S66286在700℃以下具有优于奥氏体不锈钢的高温强度,属于沉淀析出硬化耐热不锈钢。与SUS 304相比Ni含量多,且添加有Ti、Al等硬化元素。因此,通过时效硬化处理,会有γ’相(fcc_Ni3(Al,Ti))析出,高温强度将得到显著提高。本公司可供钢板、钢条。

材料牌号・标准

 AMS 5525    JIS G4312    ISO    
 UNS S66286    SUH 660    ―    

化学成分

JIS G4312 / SUH 660

   C  Si  Mn  P  S  Ni  Cr  Mo  Al  Ti  B  V  Co  
*小    ―    ―    ―    ―    ―    24.00    13.50    1.00    ―    1.90    0.001    0.10    ―    
*大    0.08    1.00    2.00    0.040    0.030    27.00    16.00    1.50    0.35    2.35    0.010    0.50    ―    

AMS 5525 / UNS S66286

   C  Si  Mn  P  S  Ni  Cr  Mo  Al  Ti  B  V  Co  
*小    ―    ―    ―    ―    ―    24.00    13.50    1.00    ―    1.90    0.003    0.10  

IN738LC是一种γ′相沉淀强化型镍基高温合金,即Inconel 738的低碳版本,专门用于制造需在高温高压下工作的部件。‌‌


基本特性与成分

‌强化机制‌:依靠γ′相(Ni₃(Al,Ti))沉淀强化、难熔元素(Mo、W、Ta、Nb)固溶强化以及MC型碳化物晶界强化。

‌主要成分‌:以镍为基体,含约15.9%铬、8.6%钴、3.6%铝、3.4%钛等,碳含量较低(约0.11%)。

‌核心性能‌:在‌900℃以下‌具有出色的高温持久强度、抗蠕变、抗氧化和抗热腐蚀性能。‌‌


典型应用

广泛应用于‌工业燃气轮机、航空发动机‌的涡轮叶片、导向叶片等热端部件,也用于石油化工的高温腐蚀环境。‌‌

2.4652是一种高合金化的超级奥氏体不锈钢,商业牌号通常称为654SMO,对应美国UNS编号为S32654,欧洲标准牌号为X1CrNiMoCuN24-22-8,国内相近牌号为015Cr24Ni22Mo8Mn3CuN。‌‌


核心成分与定位

它的最大特点是‌合金含量极高、耐蚀性极强‌,被称为“超级奥氏体不锈钢之王”。关键成分包括:铬24-25%、镍21-23%、钼7-8%、氮0.45-0.55%,还含有少量铜和锰。‌‌


其中‌7-8%的钼含量是商业化奥氏体不锈钢中最高的‌,氮含量也约为254SMO的两倍,这两个元素是实现超高强度和卓越耐蚀性的关键设计。‌‌


主要性能

‌耐点蚀与缝隙腐蚀‌:PREN值≥55,在海水、含氯离子酸性介质中,抗点蚀能力优于2507超级双相不锈钢、Inconel 625甚至部分镍基合金。

‌耐应力腐蚀开裂‌:在高氯化物环境中表现卓越,适用于海洋工程和化工设备。

‌高强度‌:屈服强度≥430 MPa,抗拉强度≥750 MPa,明显高于904L和254SMO,力学性能接近部分镍基耐蚀合金。

‌无磁性‌:全奥氏体组织,所有状态下均无磁性。

‌低温韧性好‌:-196℃冲击韧性≥125 J,适用于深冷环境。‌‌

Haynes 25是一种‌钴基固溶强化高温合金‌,也叫 L-605 或 UNS R30605,国内常对应 GH5605。 它的核心优势不是某一项性能特别强,而是把高温强度、抗氧化/抗腐蚀和可加工性平衡得很好,尤其适合做形状复杂的薄壁高温部件。‌‌


成分与强化原理

主要成分大致是:钴(余量,约50%)、铬(19-21%)、钨(14-16%)、镍(9-11%),以及少量碳、锰、硅、铁等。 强化逻辑很直接:‌铬负责抗氧化和热腐蚀,钨负责高温蠕变强度,镍稳定组织结构便于加工‌,属于固溶强化型,不靠复杂的时效热处理。‌‌


核心性能

‌高温强度‌:室温下固溶态抗拉强度约 960 MPa 以上,屈服强度约 340-380 MPa,延伸率约 35-50%;到 800℃ 仍能保持约 400 MPa 的强度水平,远优于普通不锈钢。

‌抗氧化/抗硫化‌:在约 980-1090℃ 以下的氧化气氛中能形成致密的氧化铬保护膜,对含硫燃料的燃烧环境特别耐受,这是它比不少镍基合金更硬核的地方。

‌加工性‌:可以轧成薄板、拉成丝、冲压、焊接,冷作硬化明显,适合制造复杂薄壁构件。‌‌

R30605是一种钴基固溶强化型高温合金,对应国际牌号Haynes 25/L-605、中国牌号GH605,专为高温和腐蚀环境设计。‌‌


基本属性

‌成分‌:以钴为基体(余量),铬约20%提供抗氧化性,钨约14-16%强化高温强度,镍约9-11%稳定组织,另含少量锰、铁、硅、碳等元素。

‌物理性能‌:密度约9.13 g/cm³,熔点约1330-1410℃。‌‌


核心性能

‌高温强度‌:在815℃以下具有中等的持久和蠕变强度,长期使用温度可达1000℃左右。

‌抗氧化性‌:在1090℃下仍保持优良的抗氧化能力,铬元素形成致密氧化膜保护材料。

‌耐腐蚀性‌:耐受氧化性酸、含硫气氛及高温蒸汽腐蚀,但‌不耐强还原性酸和高温硫腐蚀‌。

‌工艺性能‌:室温延伸率可达50%以上,塑性好,焊接性能良好(适用TIG/MIG焊),可锻造、轧制等热加工。‌‌

GH141(也常称 GH4141)是沉淀硬化型镍基变形高温合金,对应美国相近牌号 Rene′41、UNS N07041 等,凭借出色的高温强度和抗氧化性,成为航空航天等高端领域极端环境部件的核心材料,以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分

    该合金以镍为基体(占比 50%-55%),通过多元元素协同实现性能强化。关键成分及作用如下:铬 17%-19%,可形成抗氧化氧化膜;钴 12%-14%,能抑制有害相析出;钼、钨协同提升抗蠕变能力;铝与钛搭配形成 γ' 强化相,是高温强度的核心保障;铌可细化晶粒,硼和锆则强化晶界。同时严格控制硫、磷等杂质,氧含量≤20ppm,保障材料纯净度与稳定性。

  2. 关键性能表现

    • 物理性能:密度为 8.27g/cm³,熔化温度范围 1316 - 1371℃;在 1000℃以下抗氧化性能优良,氧化增重速率<0.8mg/cm²・h,且在含氯、硫化氢等腐蚀性介质中表现出强耐腐蚀性。

    • 力学性能:室温下抗拉强度可达 1400 - 1500MPa,延伸率 15 - 18%;高温性能尤为突出,750℃时抗拉强度仍保持在 1000 - 1100MPa,850℃下还具备优异的抗蠕变和抗疲劳性能,如 750℃/450MPa 条件下断裂时间≥150 小时,能适配长期高温工况。

  3. 加工与热处理工艺

    • 加工工艺:熔炼采用真空感应熔炼,或搭配电渣重熔、真空电弧重熔的组合工艺;锻造加热温度 1160 - 1180℃,终锻温度不低于 1000℃,板坯轧制加热温度 1140 - 1160℃;可加工成薄板、棒材、锻件、环形件等多种形态。焊接可用电子束焊、氩弧焊等方式,但焊后易产生应变时效裂纹,需通过焊前过时效处理或控制固溶冷却速度来规避。

    • 热处理工艺:分多种方案适配不同工况,比如要求高拉伸强度和疲劳性能时,采用 1080℃空冷 + 760℃保温 16 小时空冷;针对高温热强性需求,选用 1180℃空冷 + 900℃保温 4 小时空冷;焊接环形件则适合 1120℃保温 30 分钟空冷 + 900℃保温 4 小时空冷的工艺。

  4. 执行标准与应用场景

    • 执行标准:遵循多项行业专用标准,涵盖不同型材,如 Q/3B 4060 - 1992《GH141 合金棒材》、Q/3B 4063 - 1992《GH141 合金冷轧带材》、Q/6S 1033 - 1992《高温紧固件用 GH141 合金棒材》等。

    • 应用场景:核心用于航空航天发动机的高温承力部件,如导向叶片、涡轮盘、燃烧室、高温紧固件等;同时也适配燃气轮机透平轮盘、核能装备的燃料组件、石油化工领域的乙烯裂解炉管等,能满足不同高端装备的极端高温、高压工作需求。

GH130(亦称GH2130)是一种铁镍基沉淀硬化型变形高温合金,属于我国自行研制的时效强化合金,设计用于替代传统的镍基合金(如GH4037)。该合金在保证优异高温性能的同时,通过降低镍含量(约35%-40%)实现了显著的成本优势,每使用1吨GH130可节约约300公斤镍。其长期使用温度可达800℃以下,短时使用温度可突破900℃,是航空航天、能源装备、海洋工程等高端制造领域的关键材料。


GH130是一种Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金。它以铁(Fe)、镍(Ni)、铬(Cr)为主要基体,通过添加铝(Al)、钛(Ti)等元素形成γ'相(Ni₃(Al,Ti)) 进行时效沉淀强化,并加入硼(B)、铈(Ce)等微量元素以净化并强化晶界。该合金兼具高热强性、良好的热加工塑性、优异的抗蠕变性、抗氧化性和耐腐蚀性,同时具备低热膨胀系数和良好的热疲劳寿命。


GH130的化学成分经过精密优化,具体范围如下(质量百分比,wt%):



基体元素:铁(Fe) 为余量,镍(Ni) 占35.0%-40.0%,铬(Cr) 占12.0%-16.0%。铬是形成致密Cr₂O₃氧化膜的关键,提供基础的抗氧化和耐腐蚀能力。



强化元素:铝(Al) 含量为1.4%-2.2%,钛(Ti) 含量为2.4%-3.2%,两者共同形成主要的γ'强化相。钨(W) 含量为5.0%-6.5%,通过固溶强化显著提升合金的高温强度和抗蠕变能力。



微量元素与杂质控制:硼(B)≤0.02% 和铈(Ce)≤0.02% 用于净化晶界。碳(C≤0.08%)、硅(Si≤0.6%)、锰(Mn≤0.5%)、磷(P≤0.015%)、硫(S≤0.015%)等杂质元素被严格限制,以确保合金的热加工塑性和组织稳定性。

GH1140
中国牌号:GH1140/GH140高温合金

一、GH1140高温合金概述:
GH1140高温合金是一种固溶强化型的铁镍基高温合金,除含大量铬外,并用少量钨、钼、铝和钛等元素复合强化固溶体。合金具有中等的热强性、高的塑性、良好的热疲劳、组织稳定性和焊接工艺性能。适宜于制造工作温度850℃以下的航空发动机和燃气轮机燃烧室的板材结构件和其他高温部件。可以供应板、棒、管、丝、带材及锻件等各种变形产品。
1、GH1140材料牌号:GH1140(GH140,CR-2)。
2、GH1140材料的技术标准:
GJB 1952-1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2297-1995《航空用高温合金冷拔(轧)无缝管规范》
GJB 2612-1996《航空用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3318-1998《航空用高温合金冷轧带材规范》
GJB 3165-1998《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
3、GH1140化学成分:见表1-1:
表1-1                                                          %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.06-0.120.800.700.0250.01520.0-23.035.0-40.02.00-2.50
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤Ce≤V≤W≤Nb≤

0.20-0.600.70-1.20余量0.05
1.40-1.80

注:用电弧炉熔炼时ω(Al+Ti)就不大于1.55%,采用电弧炉+电渣熔炼时ω(Al+Ti)就不大于1.75%。
4、GH1140热处理制度:固溶处理:热轧板、冷轧薄板和带材1050~1090℃,空冷;丝材和管材1050~1080℃,空冷或水冷;棒材和环坯1080℃±10℃,空冷。
5、品种规格与供应状态:可供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、锻件和环形件。板、管、丝、带经固溶处理和酸洗后供应。棒材和环形件于热轧或锻造状态供应。锻件于锻造状态或经固溶处理后供应。
6、熔炼与铸造工艺:电弧炉熔炼或电弧炉+电渣重熔。
7、应用概况与特殊要求:已用于制造多种航空发动机的燃烧室火焰筒、加力扩散器、整流支板、稳定器、输油圈、加力可调喷口壳体、管接头、衬套以及飞机机尾罩蒙皮等零部件,投入成批生产使用。在550~800℃温度范围内长期使用后稍有硬化现象,使室温塑性下降。在1000℃以上的高温抗氧化性比同类用途的镍基合金稍差。

二、GH1140高温合金物理及化学性能:
1、物理性能:
(1)、密度:ρ=8.09g/cm3
(2)、电性能:室温电阻率ρ=1.07*10-6Ω.m
(3)、磁性能:合金无磁性。
2、化学性能:
(1)、抗氧化性能:
a、合金在空气介质中试验100h的氧化速率。
b、合金在700℃以上长期工作时产生沿晶界氧化。在700℃~1200℃暴露100h后的*大晶界氧化深度。在700~900℃长期暴露1000h内的*大晶界氧化深度。
c、该合金制造的火焰筒在高于900℃长期工作时,可能产生氧化剥落;氧化剥落的速度为0.016mm/100h。火焰筒中间段,长期工作后的氧化剥落深度
d、合金在高温下长期工作时可采用65、66-4、W-2和W69-1珐琅涂层进行有效的保护,也可采用固体渗铝和真空喷镀铝涂层。
(2)、耐腐蚀性能: 国产航空煤油无论有无CS2添加剂,对GH1140合金均无腐蚀作用,而对镍基合金,必须有添加剂才能防止腐蚀。若用国外航空煤油,有时也发现在严重的坑关腐蚀。

三、GH1140高温合金热成型工艺:
1、热成型工艺:
(1)、锻造时装炉温度≤700℃,加热温度1160℃±20℃,终端温度不低于900℃。
(2)、板坯热轧加热温度 1160℃±20℃,轧制温度1180~950℃,进*后一个孔型时温度*好控制在950~1000℃范围内。
(3)、热轧板荒轧加热温度1120℃,荒轧温度1120~850℃,热轧板一火轧成,总变形量要大于50%。
(4)、冷轧板轧压下量为30%~40%,成品板平整变形量不得大于3%。
2、冷成型性能:板材的状态具有良好的塑性,成形工序在室温下进行。当以多次成形工艺制造零件时,每次冷成型后均进行中间,热处理。成型前零件表面涂以硝基清漆。

四、GH1140高温合金的品种规格与供应状态:
1、品种分类:无缝管、焊管、板材、棒材、锻件、圆环、丝材及配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

GH2901是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,合金以亚稳的γ'{Ni3(TI,Al)}相进行时效强化,微量的铝抑制γ'向ηNi3Ti相的转化。合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度,760℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定。主要产品有涡轮盘、压气机盘、轴颈、静结构件、涡轮外环及紧固件等。

GH2901高温合金已用于制作航空发动机及地面燃气涡轮的转动件和紧固件,合金零部件的使用寿命较长。

GH2901高温合金经标准热处理在550℃-750℃范围内经不同时间长期时效后均元缺口敏感。但当锻造时,若工艺参数选择或操作不当时,经标准热处理后可在晶界析出长条状或片状的有害相Ti2SC以及大颗粒状硼化物和Ti(CN)相,导致持久试验时产生缺口敏感,此时不可能通过热处理消除缺口敏感,而只能重新热加工变形才能获得适宜组织。合金的膨胀系数接近铁素体型热强合金钢,使用是两种材料能够连接且对热胀没有特殊规定。

GH2901高温合金化学成分

元素

C

Cr

Ni

Mo

Al

Ti

Fe

B

Cu

S

P

Si

Mn

*小

0.02

11.0

40.0

5.0


2.8

Bal

0.01






*大

0.06

14.0

45.0

6.5

0.3

3.1

0.02

0.2

0.008

0.02

0.4

0.5

 


热处理制度

固溶11090℃保温180分钟,水冷或空冷

时效处理775℃保温4小时,空冷+705-725℃保温24小时,空冷

密度:8.21

GH1040
中国牌号:GH1040铁基高温合金
材料牌号:GH1040

一、GH1040铁基高温合金概述:
GH1040铁基高温合金是一种以镍、钼、铬、氮等元素组成的固溶强化型铁基高温合金,含镍量约为26%。GH1040高温合金合金具有良好的热、冷加工性能,在990-1000℃下短时使用可达到足够高的瞬时强度;热加工塑性良好。
二、GH1040铁基高温合金化学成分:见表-1。
表-1                                                           %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.120.50-1.0001.00-2.000.0300.02015.0-17.524.0-27.05.5-7.00-
其他B≤Ce≤N≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤
--0.10-0.20余量----

三、GH1016高温合金用途 :
GH1016适用于合用温度为550-1000℃,用于制造航天、航空、燃气轮机及其他工业用的一般承力部件(涡轮叶片除外),用于950℃以下工作的涡轮发动机燃烧室和加力燃烧室等部件。
四、GH1040高温合金物理性能:
1、GH1040抗拉强度 σb (MPa):≥520 
2、GH1040屈服强度 σ0.2 (MPa):≥205 伸长率 δ5 (%):≥40 
3、GH1040断面收缩率 ψ (%):≥50 
4、GH1040硬度 :≤187HB;≤90HRB;≤200HV   

五、GH1040 高温合金热处理规范及金相组织: 
1、热处理规范:固溶1010~1150℃快冷。 
2、金相组织:组织特征为奥氏体型。   

六、GH1040高温合金交货状态:

一般以热处理状态交货,其热处理种类在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。

七、GH1040高温合金的品种规格与供应状态:
1、品种分类:无缝管、焊管、板材、棒材、锻件、圆环、丝材及配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

相近牌号:ЗИ435,XH78T(俄罗斯)
GH3030是固溶强化型镍基高温合金

早期发展的80Ni-20Cr固溶强化型高温合金,化学成分简单,在800℃以下具有满意的热强性和高的塑性,并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。

 GH3030供货规格:

圆钢、棒材、带材、管材、阀座、球体、法兰和锻件协商供应

 GH3030化学成分:

合金

C

Mn

Si

P

S

Cr

Ni

Ti

Al

Fe

GH3030

≤0.12

≤0.7

≤0.8

≤0.03

≤0.02

19~22

余量

0.15~0.35

≤0.15

≤0.15

GH3030物理性能:

密度

8.4g/cm3

熔点

1374-1420℃

 GH3030在常温下合金的机械性能的*小值:

合金

抗拉强度
Rm N/mm2

延伸率
A5 %

GH3030

785

35

 GH3030力学性能 (室温)

规格

σb/ MPa

δБ / %

σb/ MPa

δБ / %

20℃

700℃

冷拉棒

685

30

-

-

热轧板

685

30

295

30

冷轧板

685

30

295

30

环坯

635

30

-

30

 GH3030高温下的氧化腐蚀深度

θ/℃

900

950

1000

氧化腐蚀深度

500h

0.002

0.0045

0.0075

1000h

0.003

0.006

0.0085

1500h

-

0.007

-

3000h

0.006

0.0095

0.014

10000h

0.009

0.013

0.019

 GH3030抗氧化性能

θ/℃

氧化速率/(g/m2·h)

900

0.0535

1000

0.1560

1100

0.3905

1200

0.5810

 GH3030具有以下特性:

80Ni-20Cr 固溶强化型高温合金,化学成分简单,在800 ℃ 以下具有满意的热强性和高的塑性,并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。

IN738 是一种‌镍基沉淀硬化型高温合金‌,对应国内牌号 K438,具有优异的高温强度、耐热腐蚀性和抗氧化性能,工作温度可达 980°C 以上,广泛应用于航空发动机和燃气轮机的热端部件 。‌‌‌‌


成分与技术标准

‌主要化学成分‌(重量百分比):

镍(Ni):余量。

铬(Cr):约 16%,提供抗氧化和热腐蚀抗力。

钴(Co):约 9%,降低堆垛层错能。

铝(Al)+ 钛(Ti):约 7%(Al 3.5-3.6%,Ti 3.5-3.4%),形成γ'相强化。

钽(Ta):1.5-2.0%,提高γ'相高温稳定性。

钨(W):约 2.5-2.75%,固溶强化。

钼(Mo):约 1.8-2.0%。

碳(C):约 0.1%,形成碳化物。

其他:Nb 约 0.9-1.0%,Zr+B 约 0.1%。‌‌

‌技术标准‌:

粉末化学成分基于 AMS 5410C 标准。

国内相近牌号:K438、DZ438G(定向凝固版本)。

IN738LC 为低碳版本,降低裂纹敏感性。‌‌‌

INCO 738 是一种备受推崇的钛合金,以其卓越的机械性能而闻名。这种合金由铝和钒的精确组合精心制作而成,增强了强度和耐用性。INCO 738 不仅表现出卓越的抗疲劳性,而且还具有令人印象深刻的耐腐蚀性,使其成为关键航空航天应用的首选。


INCO 738 在飞机发动机、起落架系统和紧固件的各种部件中找到了它的用途。其卓越的强度重量比确保了最佳性能,并有助于这些重要的航空航天系统的整体效率和可靠性。


INCO 738 在这些应用中的使用证明了其卓越的属性和承受航空航天工业苛刻条件的能力。凭借其令人印象深刻的机械性能和良好的业绩记录,INCO 738 仍然是寻求顶级性能和可靠性的航空航天工程师和制造商的首选材料。

L605高温合金(外文名:L-605)是一种以钴为基体的变形高温合金,主要成分为铬19.0%-21.0%、镍9.0%-14.0%、钨14.0%-16.0%,并含有少量锰、硅等元素,适用于持续982°C(1800°F)高温工作环境。该合金具有优异的高温强度、抗氧化性及耐磨损性能,熔点范围1330~1410°C,密度为9.13g/cm³,在1090℃以下可保持良好力学性能,但在长期中温暴露时室温延展性会小幅降低。


L605合金广泛应用于航空发动机燃烧室、导向叶片、燃气涡轮引擎高温部件及航天飞机热端零件,同时适用于石化机械、阀门制造等领域 [2-5]。其焊接工艺推荐采用钨极氩弧焊、气体保护金属极电弧焊等方法,热加工温度范围为930℃~1280℃,退火需在1177-1232℃(2150-2250°F)进行水冷处理以实现最大延展性。该合金执行标准包括AMS5759F、ASTM F90等,相近型号有HAYNES25、GH5605等,国际对应牌号包括UNS R30605、KC20WN等。


L605高温合金化学成分, %CrNiCoWCFeMnSiPSMIN19.09.0-14.00.05-1.0---MAX21.011.0Balance16.00.153.02.00.40.040.03L605高温合金材料特性

1.优异的高温强度

2.在1800°F 具有耐氧化性

3.耐磨损

4.耐海水环境和酸性流体。

Haynes25(L-605)/R30605钴基高温合金是一种非常重要的金属材料,它在高温环境下具有出色的性能表现,因此在航空、航天等领域有着广泛的应用。下面我们将详细介绍这种合金的成分、性能、制造工艺以及应用情况。


首先,Haynes25(L-605)/R30605钴基高温合金的成分非常复杂,包括镍、铬、铁、钨、钴等多种元素。其中,钴是主要的基体元素,具有高温强度高、抗氧化性能好等优点。同时,合金中还添加了适量的镍、铬等元素,以提高其耐腐蚀性和抗氧化性。此外,钨的加入可以进一步提高合金的高温强度和硬度。


其次,Haynes25(L-605)/R30605钴基高温合金在815℃以下具有中等的持久和蠕变强度,在1090℃以下具有优良的抗氧化性能。这意味着它可以在高温环境下长时间稳定地工作,不易发生变形或失效。此外,该合金还具有良好的成形、焊接等工艺性能,方便加工和制造。


在制造工艺方面,Haynes25(L-605)/R30605钴基高温合金需要经过固溶处理、锻造、热处理等多道工序。其中,固溶处理是关键的一步,它可以消除合金中的内应力,提高合金的塑性和韧性。锻造过程中需要控制锻造温度和变形程度,以获得良好的组织结构和力学性能。热处理则可以进一步调整合金的组织和性能,以满足不同的使用要求。


在应用方面,Haynes25(L-605)/R30605钴基高温合金广泛用于航空发动机燃烧室和导向叶片等要求中等强度和优良的高温抗氧化性能的热端高温零部件。由于它具有出色的高温性能和加工性能,因此在航空、航天等领域得到了广泛应用。此外,它还可以用于制造燃气轮机、核反应堆等高温设备的关键部件。

GH5605 是一种Co - Cr - Ni 基固溶强化型变形高温合金,对应美国牌号 Haynes 25/L605、欧洲牌号 CoCr20W15Ni,凭借优异的高温综合性能,成为航空航天、舰船等高端领域的关键材料,以下是其详细介绍:

  1. 核心成分与性能

    • 化学成分:以钴为基体(余量,约 50%),关键合金元素含 19%-21% 的铬、14%-16% 的钨、9%-11% 的镍,同时严格控制铁≤3%、硅≤0.4% 等杂质含量。其中铬能形成致密氧化铬保护膜,钨实现固溶强化,镍可提升组织稳定性与韧性。

    • 关键性能:长期使用温度可达 870 - 980℃,短期能承受 1100℃高温;815℃以下有良好持久和蠕变强度,1090℃以下抗氧化性优异,还具备不错的耐磨、抗热疲劳性能。其物理性能稳定,密度为 9.13g/cm³,熔化温度范围 1330 - 1410℃,且可通过冷、热加工成形,适配多种焊接工艺。

  2. 核心加工工艺

    • 熔炼与锻造:采用真空感应熔炼加电渣重熔的工艺保证纯度;热加工温度范围 1200 - 980℃,适宜锻造温度约 1170℃,锻造后可任意速度冷却,加热时需控制炉内为中性或弱氧化性气氛。

    • 热处理:锻件、中板等多采用 1170 - 1230℃固溶处理并配合水冷,薄板和带材可水冷或快速空冷;冷加工后可在 480 - 650℃时效 4 - 6h,以此提升高温蠕变强度。

  3. 主要应用领域

    • 航空航天:是航空发动机导向叶片、涡轮外环、加力燃烧室、尾喷管调节片等部件的核心材料,也用于火箭发动机的高温零部件,可耐受发动机工作时的极端高温与燃气腐蚀。

    • 舰船与能源:适配舰船燃气轮机的燃烧室火焰筒、排气阀等部件,能抵抗海洋盐雾环境的腐蚀;同时可制造核工业热交换器、高温热处理炉的辐射管和炉辊等。

    • 其他领域:可用于化工领域耐高温腐蚀的设备部件,部分场景下也可作为需高强度、高耐磨性的模具或零部件材料。

相近牌号:ЗИ435,XH78T(俄罗斯)
GH3030是固溶强化型镍基高温合金

早期发展的80Ni-20Cr固溶强化型高温合金,化学成分简单,在800℃以下具有满意的热强性和高的塑性,并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。

 GH3030供货规格:

圆钢、棒材、带材、管材、阀座、球体、法兰和锻件协商供应

 GH3030化学成分:

合金

C

Mn

Si

P

S

Cr

Ni

Ti

Al

Fe

GH3030

≤0.12

≤0.7

≤0.8

≤0.03

≤0.02

19~22

余量

0.15~0.35

≤0.15

≤0.15

GH3030物理性能:

密度

8.4g/cm3

熔点

1374-1420℃

 GH3030在常温下合金的机械性能的*小值:

合金

抗拉强度
Rm N/mm2

延伸率
A5 %

GH3030

785

35

 GH3030力学性能 (室温)

规格

σb/ MPa

δБ / %

σb/ MPa

δБ / %

20℃

700℃

冷拉棒

685

30

-

-

热轧板

685

30

295

30

冷轧板

685

30

295

30

环坯

635

30

-

30

 GH3030高温下的氧化腐蚀深度

θ/℃

900

950

1000

氧化腐蚀深度

500h

0.002

0.0045

0.0075

1000h

0.003

0.006

0.0085

1500h

-

0.007

-

3000h

0.006

0.0095

0.014

10000h

0.009

0.013

0.019

 GH3030抗氧化性能

θ/℃

氧化速率/(g/m2·h)

900

0.0535

1000

0.1560

1100

0.3905

1200

0.5810

 GH3030具有以下特性:

80Ni-20Cr 固溶强化型高温合金,化学成分简单,在800 ℃ 以下具有满意的热强性和高的塑性,并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。


2.4951 又称 Alloy 75,对应 UNS 牌号 N06075,是一款经典的镍铬系高温合金,*早于 20 世纪 40 年代应用于喷气发动机涡轮叶片,如今依据 DIN 17742、DIN 17752 等标准生产。它以镍为基体,搭配铬、钛等元素,兼具高温抗氧化性、良好力学性能与易加工性,适配多种极端高温工况,是能源、航空等领域的关键基础材料。以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分(质量分数)

元素含量范围作用说明
镍(Ni)余量构成合金的奥氏体基体,为合金奠定耐高温、抗腐蚀的基础性能,保障结构稳定性
铬(Cr)18.0%-21.0%在高温下形成致密氧化铬保护膜,是提升合金抗氧化和抗腐蚀能力的核心元素
钛(Ti)0.20%-0.60%辅助稳定合金组织,同时优化高温力学性能,增强合金的结构可靠性
铁(Fe)≤5.0%作为次要添加元素,适度提升合金加工性能,同时控制材料生产成本
钴(Co)≤5.0%辅助提升合金高温强度与稳定性,避免高温下性能大幅衰减
碳(C)0.08%-0.15%严格控制含量以平衡合金强度与韧性,避免过量碳化物影响加工性能
硅(Si)≤1.00%控制在低含量范围,减少对合金耐高温性能的不利影响
锰(Mn)≤1.00%辅助改善合金熔炼与加工过程中的成型性,含量过高易降低抗氧化性
铜(Cu)≤0.50%微量杂质级元素,严格控量防止影响合金的耐蚀性与高温稳定性
磷(P)≤0.020%有害杂质,极低含量控制可避免降低合金韧性和抗疲劳性能
硫(S)≤0.015%严格限制的有害元素,防止形成硫化物夹杂,保障合金的加工性与耐久性
  1. 关键性能优势

    • 高温抗氧化性突出:在高达 1100℃的高温氧化环境中仍能稳定工作,表面形成的氧化膜附着力强,可有效阻挡氧化介质侵蚀,能耐受高温工况下的反复加热与冷却循环,不易出现氧化剥落。

    • 力学性能均衡:常温下抗拉强度不低于 640MPa,屈服强度不低于 235MPa,断后伸长率≥25%,硬度≤230HBW。在高温环境中仍保持良好的抗蠕变性能,不易发生变形,能长期承受高温应力作用。

    • 抗腐蚀能力优异:对多种腐蚀性介质有良好耐受性,尤其能抵抗氯离子引发的应力腐蚀开裂,同时可适配化工领域的部分酸碱介质,在海洋、化工等腐蚀环境中可稳定服役。

    • 加工与焊接性良好:可进行弯曲、轧制等冷加工,退火状态下塑性优异,剧烈变形后经中间退火即可恢复塑性;焊接可采用钨极惰性气体保护焊等常规方式,焊缝热影响区不易出现性能衰减,通常无需焊后热处理。

  2. 常见成型与供应状态

    该合金可加工为多种形态,包括棒材、板材、无缝管、锻件、丝材及法兰等。供应状态因形态而异,如无缝管经固溶 + 酸洗处理交货;板材采用固溶、酸洗并切边处理;棒材以锻轧、磨光或车光状态供应;丝材则多为固溶酸洗盘状或直条状交货,适配不同场景的加工需求。

GH2901是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,合金以亚稳的γ'{Ni3(TI,Al)}相进行时效强化,微量的铝抑制γ'向ηNi3Ti相的转化。合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度,760℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定。主要产品有涡轮盘、压气机盘、轴颈、静结构件、涡轮外环及紧固件等。

GH2901高温合金已用于制作航空发动机及地面燃气涡轮的转动件和紧固件,合金零部件的使用寿命较长。

GH2901高温合金经标准热处理在550℃-750℃范围内经不同时间长期时效后均元缺口敏感。但当锻造时,若工艺参数选择或操作不当时,经标准热处理后可在晶界析出长条状或片状的有害相Ti2SC以及大颗粒状硼化物和Ti(CN)相,导致持久试验时产生缺口敏感,此时不可能通过热处理消除缺口敏感,而只能重新热加工变形才能获得适宜组织。合金的膨胀系数接近铁素体型热强合金钢,使用是两种材料能够连接且对热胀没有特殊规定。

GH2901高温合金化学成分

元素

C

Cr

Ni

Mo

Al

Ti

Fe

B

Cu

S

P

Si

Mn

*小

0.02

11.0

40.0

5.0


2.8

Bal

0.01






*大

0.06

14.0

45.0

6.5

0.3

3.1

0.02

0.2

0.008

0.02

0.4

0.5

 


热处理制度

固溶11090℃保温180分钟,水冷或空冷

时效处理775℃保温4小时,空冷+705-725℃保温24小时,空冷

密度:8.21

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GH3099 是一种高温合金(中国牌号),在部分资料中也写作 GH309 或对应美标 Inconel 600 / 601 系列的相近牌号(需根据具体成分确认)。它属于镍基变形高温合金,主要用于 800℃ 左右的高温抗氧化和腐蚀环境。


主要特点:

基体:镍-铬系,含镍量高,抗氧化、抗渗碳性能好。

适用温度:约 700~900℃。

工艺性能:可进行冷热加工、焊接,通常以棒材、板材、管材、锻件、带材等形式供货。

应用领域:热处理炉部件、化工耐蚀设备、燃气轮机热端部件、核工业等。

GH39高温合金详解:
该合金是单相奥氏体固溶强化型合金,在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能,1000℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定,还具有良好的冷成形性和焊接性能。适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。
GH39高温合金化学成分:

碳C(≤0.08)
铬Cr (19.0~22.0)
镍Ni (余)
钼Mo (1.80~2.30)
钛Ti (0.35~0.75)
铌Nb(0.90~1.30)
铁Fe (不大于3.0)
锰Mn (不大于0.40)
铝Al (0.35~0.75)
硅Si (不大于0.80)
磷P (不大于0.020)
硫S(不大于0.012)


技术标准:GB/T14992,GB/T14993


GH39物理性能说明:
密度:8.3g/cm3

GH39力学性能说明:

品种

热处理方式

抗拉强度
σb/MPa

屈服强度
σp0.2/MPa

延伸率
σ5 /%

收缩率

Ψ/%

布氏硬度 

HBS

冷轧板

固溶+时效

735

---

40

---

---

棒材

固溶+时效

735

---

40

---

---


GH39加工工艺说明:
GH39熔炼工艺:
电弧熔炼、电弧炉或非真空感应炉+电渣重熔或真空电弧重熔以及真空感应炉+电渣或真空电弧重熔工艺。
GH39锻造工艺:
GH39合金变形性能良好,锻造加热温度1170~1190℃,终锻温度不低于900℃,一次加热的变形量为50%。
GH39零件热处理工艺:
零件的中间固深热处理温度为1050℃,空冷;燃烧室零件的*终热处理温度为1080℃,空冷。要求持久性能较高的零件,固溶温度可提高至1170℃.零件在固溶热处理时的保温时间可根据厚度选择5~20min。

Inconel 718


Inconel718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金,在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。供货状态可以是固溶处理或沉淀硬化态。


概述


具有以下特性


●易加工性


●在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度


●在1000℃时具有高抗氧化性


●在低温下具有稳定的化学性能


●良好的焊接性能


应用领域


由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性,可广泛应用于各种高要求的场合。
●汽轮机
●
液体燃料火箭

●低温工程

●酸性环境

●核工程


相近牌号


GH4169、GH169(中国)、NC19FeNb(法国)、NiCr19Fe19Nb5、Mo3(德国)、NA 51(英国)Inconel718、UNS NO7718(美国) NiCr19Nb5Mo3(ISO)


物理性能


密度ρ=8.24g/cm3


熔化温度范围1260~1320℃


加工和热处理


Inconel718合金在机械加工领域属难加工材料。


预热


工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理,保持表面清洁。若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属,Inconel718合金将变脆。杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低,如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%,城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3,石油气的硫含量低于0.5%是理想的。


加热的电炉*好要具有较精确的控温能力,炉气必须为中性或弱碱性,应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。


热加工


Inconel718合金合适的热加工温度为1120-900℃,冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式,热加工后应及时退火以保证得到*佳的性能。热加工时材料应加热到加工温度的上限,为了保证加工时的塑性,变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。


冷加工


冷加工应在固溶处理后进行,Inconel718的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此加工设备应作相应调整,并且在冷加工过程中应有中间退火过程。


热处理


不同的固溶处理和时效处理工艺会得到不同的材料性能。由于γ”相的扩散速率较低,所以通过长时间的时效处理能使Inconel718合金获得*佳的机械性能。


打磨


在Inconel718工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除,需要用细砂带打磨,在硝酸和氢氟酸的混合酸中酸洗之前,也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。


机加工


Inconel718的机加工需在固溶处理后进行,要考虑到材料的加工硬化性,与奥氏体不锈钢不同的是, Inconel718适合采用低表面切削速度。


焊接


沉淀硬化型的Inconel718合金很适合于焊接,无焊后开裂倾向。适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点。


Inconel718适合于电弧焊、等离子焊等。在焊接前,材料表面要洁净、无油污、无粉笔记号等,焊缝周围25mm 范围内要打磨露出光亮的金属。


Inconel 718 推荐使用的焊接材料:


GTAW/GMAW


Nicrofer S 5219


W.-Nr. 2.4667


SG-NiCr19NbMoTi


AWS A 5.14 ERNiFeCr-2


BS 2901 Part 5: NA 51

Nimonic 901是一种以铁镍为基体的沉淀硬化型高温合金,在650℃以下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化性能,广泛用于航空发动机涡轮盘、压气机盘和高温紧固件等关键部件。‌‌


它由英国Henry Wiggin公司于20世纪50年代开发,国际对应牌号还有Incoloy 901、GH901、UNS N09901、W.Nr. 2.4662等。‌‌


成分与强化原理

主要成分(质量分数)大致为:镍40–45%、铁余量、铬11–14%、钼5–6.5%、钛2.8–3.1%、铝0.3–0.6%。‌‌


强化靠两条路线:


‌γ'相沉淀强化‌:钛、铝形成Ni₃(Al,Ti)相,像“微型止滑钉”阻碍位错运动

‌固溶强化‌:钼溶入基体提升高温强度和抗蠕变能力‌‌

化学成分:
碳C:0.04~0.10
硅Si:≤1.00
锰Mn:≤1.00
磷P≤:0.020
硫S≤:0.015
铬Cr:18.0~21.0
镍Ni:≥65.0

UNS N06075 对应商业牌号为 Nimonic 75,是一款经典的镍铬沉淀硬化型高温合金,*早于 20 世纪 40 年代被用于涡轮叶片,如今在高温工况相关领域仍有广泛应用,以下是其详细信息:

  1. 核心化学成分(质量分数)

    该合金以镍铬为基础,搭配少量钛和碳来优化性能,具体成分占比如下:碳 0.08%-0.15%、铬 18.0%-21.0%、钛 0.20%-0.60%,铜*高 0.50%,铁*高 5.00%,锰*高 1.00%,硅*高 1.00%,剩余部分为镍。这种 80/20 比例的镍铬基体搭配微量合金元素的设计,是其高温性能的核心保障。

  2. 关键性能特点

    • 高温性能突出:在 870℃以下的环境中表现稳定,不仅抗氧化和抗结垢能力优异,还具备良好的持久断裂强度。例如在 760℃时,其 1000 小时持久强度可达 40MPa,870℃时仍能保持 15MPa 的 1000 小时持久强度,可适配长期高温工作场景。

    • 力学性能均衡:室温下屈服强度约 275N/mm²,抗拉强度可达 750N/mm²,延伸率能达到 42%,硬度在 150 - 225HB 之间。良好的强韧性平衡,让它在承受一定载荷时不易断裂变形。

    • 加工性能良好:易于进行锻造、轧制等热加工,也可开展冷轧、冲压等冷加工,且焊接性出色,常规焊接工艺均可适配,后续加工成型难度较低。同时可通过特定热处理进一步优化性能,比如棒材经 1050℃保温 30 - 60 分钟后空冷,能提升组织稳定性。

  3. 主要应用领域

    • 航空航天:适配燃气轮机的燃烧室、加力燃烧室等高温部件,也可用于航空航天领域的紧固件,能耐受发动机工作时的高温和力学冲击。

    • 热处理与工业炉领域:是制造工业炉结构体、热处理工装夹具等部件的优质材料,可抵御炉内长期高温环境下的氧化与腐蚀。

    • 其他高温相关领域:在核工程中可用于反应堆相关辅助部件;在石油化工、化工行业中,适配处理高温腐蚀性介质的换热器、阀门等设备;在汽车行业,还可用于涡轮增压器部件、排气阀门等需耐受高温尾气侵蚀的零件。

  4. 对应牌号

    该合金在不同标准下有对应的牌号,比如德国标准对应的 W.Nr.2.4951 和 W.Nr.2.4630,中国国标对应的 GH3030,法国标准对应的 AFNOR NC20T,方便不同地区和行业根据自身采用的标准进行选材适配。


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1.4980的化学成分:

合金

牌号

%

镍

铬

钼

硼

磷

铝

钛

碳

锰

硅

钒

硫

铁

1.4980

*小

24

13.5

1.0

0.001



1.75




0.10


余

量

*大

27

16

1.5

0.01

0.03

0.40

2.35

0.08

2.0

1.0

0.50

0.02


1.4980的物理性能:

密度

7.93 g/cm3

熔点

1364℃-1424℃


1.4980在常温下合金的机械性能的*小值:

状态

抗拉强度Rm

N/mm2

屈服强度Rp 0.2

N/mm2

延伸率A5

%

布氏硬度

HB

固溶处理

610

270

30

≤321

 

1.4980主要特征:

是一种高温强度高、耐高温氧化的合金材料。
在650°C以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。

 

1.4980应用:
用于700°C下涡轮盘、环形体、冲压焊接件、紧固零件材料等。

广泛用于制造航空发动机和工业燃气涡轮机上的零部件,比如涡轮叶片、
加力燃烧室等,在汽车发动机上也有广泛应用。

Alloy 660(UNS S66286,商品名 A-286)是一种铁-镍-铬基沉淀硬化型高温合金,国内对应牌号为 GH2132,常用于 650–700℃ 以下的高温承力部件,比如航空发动机紧固件、涡轮盘和汽车增压器转子等。‌‌


基本定位

它靠钛、铝形成 γ′ 相(Ni₃(Al,Ti))沉淀强化,在保持接近镍基合金高温强度的同时,成本低不少,所以被称为“中温高强工况的性价比之王”。‌‌


关键性能

‌温度范围‌:长期工作约 650–700℃,短时可达 750–800℃,作为结构件上限一般按 700℃ 考虑。

‌力学性能‌:时效硬化态室温抗拉强度≥895 MPa、屈服强度≥585 MPa;冷加工+时效后强度可超 1200 MPa。

‌物理特性‌:密度约 7.93–7.94 g/cm³,无磁性(磁导率约 1.007),低温至 -253℃ 仍保持韧性。

‌耐蚀抗氧化‌:700℃ 以下抗氧化良好,耐硝酸、磷酸及盐雾环境;耐海水点蚀能力优于 304,接近 316L。‌‌

GH30概述
合金经固溶处理后为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。主要产品是冷轧薄板,也可以供应棒材、环件、丝材和管材等变形产品。产要用于800℃以下工作的涡轮发动机燃烧室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受载荷很小的其他高温部件。
1.1、材料牌号
GH30(GH3030)
1.3、材料的技术标准
GJB 1952-1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2297-1995《航空用高温合金冷拔(轧)无缝管规范》
GJB 2611-1996《航空用高温合金冷拉棒材规范》
GJB 2612-1996《航空用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3318-1998《航空用高温合金冷轧带材规范》
GJB 3165-1998《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
GB/T 15062-1994 《一般用高温合金管》
1.4、化学成分
表1-1

C
Cr
Ni
Ti
Al
Fe
Mn
Si
P
S
≤0.12
19.0~22.0
余量
0.15~0.35
≤0.15
≤1.5
≤0.7
≤0.8
≤0.03
≤0.02

注:1.棒材和环坯标准规定,Cu≤0.20%。
2.热轧板、冷轧板、冷轧带、管材、丝材和冷镦用冷拉丝材标准规定,Fe≤1.00%,P≤0.015%,S≤0.010%,Pb≤0.001%,Cu≤0.007%。
1.5、热处理制度
冷却方式对热轧板、冷轧薄板和环坯匀为空冷,冷镦用丝材和冷拉棒材为水冷或空冷,管材为水冷。
1.6、品种规格与供应状态
可生产各种规格的变形产品,棒材和环坯不经热处理交货;热轧板和冷轧薄板及管材经固溶和酸洗后供应;焊丝于冷拉状态、固溶和酸洗状态或半硬态成盘状交货;冷镦用丝材于固溶、酸洗状态成盘状或直条状、固溶直条状磨光或冷拉状态交货;管材于固溶、酸洗状态交货;冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉状态交货。
1.7、熔炼与铸造工艺
电弧炉熔炼或电弧炉熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔,非真空感应炉加电渣熔或真空电弧炉重熔或真空双联工艺。
1.8、应用概况与特殊要求
该合金已在航空发动机上经过了长期使用考验,主要用于燃烧室和加力燃烧室零部件以及机匣安装边等零部件。

GH44(现行牌号GH3044)是一种固溶强化镍基抗氧化合金,以镍为基体,通过添加铬、钨等元素强化高温性能,在900℃以下具有高塑性、中等热强性和优良的抗氧化性,主要用于航空发动机燃烧室等高温热端部件。‌‌


核心性能

‌物理性能‌:密度8.89 g/cm³,熔点1352~1375℃,无磁性。

‌力学性能‌:室温抗拉强度≥685 MPa,断后伸长率≥40%;900℃时抗拉强度仍≥195 MPa。

‌抗氧化性‌:900℃下氧化速率仅0.0971 g/(m²·h),短时耐受温度可达1000℃以上。‌‌


化学成分(质量分数%)

主要含铬(23.5~26.5)、钨(13.0~16.0),镍为余量,另含少量钼、钛、铝等元素。高铬提供抗氧化能力,高钨实现固溶强化。‌‌


主要应用

‌航空航天‌:航空发动机主燃烧室、加力燃烧室、隔热屏、导向叶片等零部件。

‌工业高温设备‌:加热炉部件、石化热交换器、玻璃熔炉电极等。

‌特种领域‌:连铸结晶器内壁、半导体设备加热基座、航天飞行器结构件等。‌‌

GH128 通常对应国标牌号GH3128,也叫红星 11 号,是一款以钨、钼固溶强化且用硼、铈、锆强化晶界的镍基高温合金,综合性能优于 GH3044 和 GH3536 等同类镍基固溶合金,适合制造 950℃下长期工作的高温部件,以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分

    该合金以镍为基体,关键成分及占比有严格标准:铬 19%-22%、钼 7.5%-9%、钨 7.5%-9%,铝和钛均为 0.4%-0.8%,铁含量≤2%;同时严格控制杂质,碳、锰、硅含量分别≤0.05%、0.5%、0.8%,磷和硫含量均≤0.013%;还添加硼≤0.005%、锆≤0.06%、铈≤0.05% 等微量元素强化晶界,提升整体性能。

  2. 关键性能参数

    • 物理性能:密度为 7.93g/cm³,熔化温度范围 1364 - 1424℃;抗氧化性出色,900℃时氧化速率仅 0.055g/m²・h,1100℃时也仅 0.269g/m²・h;热导率随温度升高而增加,900℃时热导率达 23.02W/mk,线膨胀系数则随温度上升逐步增大,1000℃时达 16.29×10⁻⁶/K,利于适配高温工况下的热变化。

    • 力学性能:室温下棒材抗拉强度 814MPa,延伸率 56%;高温性能稳定,800℃时抗拉强度*小值 500MPa,屈服强度 210MPa,延伸率 35%;950℃时仍具备良好的塑性,冷轧板和热轧板在此温度下拉伸延伸率均能达到 40%,可满足高温环境下的结构强度需求。

  3. 加工与热处理工艺

    • 加工工艺:熔炼采用非真空或真空感应炉搭配电渣重熔的工艺;锻造装炉温度不超 700℃,加热温度 1160℃±10℃,终锻温度大于 900℃;板坯轧制加热温度 1170℃±10℃,薄板热轧加热温度 1140 - 1180℃,且终轧温度均不低于 900℃。焊接性能优良,可用氩弧焊、缝焊等方式,还能与 GH3044、1Cr18Ni9Ti 等多种材料焊接,接头强度系数超 90%。

    • 热处理工艺:交货状态的固溶温度为 1140 - 1180℃,空冷即可;航空发动机加力燃烧室零部件需采用 1200℃±10℃固溶处理后空冷;燃烧室火焰筒零部件固溶温度为 1160℃±10℃;零件多次冲压成形时,中间处理温度控制在 1100℃±20℃。

  4. 执行标准与应用场景

    • 执行标准:遵循多项航空专用标准,包括 GJB 1952 - 1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》、GJB 2612 - 1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范》等,保障不同形态产品的生产与质量检测有章可循。

    • 应用场景:核心用于航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体和调节片等部件;同时也适配燃气轮机燃烧室的结构件、涡轮发动机燃烧室零部件等,能满足这些部件在长期高温工况下的稳定运行需求。此外还可供应阀座、球体、法兰等多种形态产品,适配更多高温相关场景。

Hastelloy X(哈氏合金 X)是一种‌镍-铬-铁-钼基固溶强化型高温合金‌,商业牌号也叫 Haynes 合金 X,对应美标 UNS N06002、德标 2.4665,国内对应牌号是 GH3536。‌‌


成分特点

以镍为基体(约 47%以上),主要合金元素包括铬(20.5%~23%)、铁(17%~20%)、钼(8%~10%),另外还有少量钴、钨、碳等。铬负责抗氧化,钼提供固溶强化,铁则降低成本并改善热加工性。‌‌


核心性能

‌耐高温氧化‌:在高达 ‌1200℃‌ 下仍具有优异的抗氧化和抗渗碳性能。

‌高温强度‌:在 900℃ 以下具有中等的持久和蠕变强度,短时工作温度可达 1080℃。

‌加工与焊接‌:冷、热加工成形性和焊接性能良好。

‌物理参数‌:密度约 8.28 g/cm³,熔点范围约 1260~1393℃(不同资料略有差异)。‌‌


主要应用

‌航空航天‌:航空发动机燃烧室、加力燃烧室、尾喷口等高温部件,是应用超半个世纪的经典材料。

‌能源电力‌:工业燃气轮机高温部件、高温气冷堆换热器候选材料。

‌石化工业‌:裂解炉管、高温反应器、炉胆和辐射管等。‌‌

GH4049 
中国牌号:GH4049/GH49高温合金

一、 GH4049(GH49)高温合金概述:
GH4049(GH49)高温合金是一种以镍、钼、铝等元素组成的时效硬化型镍基高温合金,含镍量约为70%。GH4049高温合金合金具有良好的热、冷加工性能,在高温950℃以下有较高的高温强度,缺口敏感性小,有良好的抗氧化性和疲劳强度,单热加工塑性较差。经真空自耗或电渣重熔可改善其热加工塑性。
二、 GH4049(GH49)高温合金化学成分:见表-1:
表-1                                                       %

C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤
0.100.500.500.0100.0109.50-11.0余量4.50-5.50-
其他N≤Al≤Ti≤Fe≤B≤Ce≤W≤Nb≤
-3.70-4.401.40-1.901.500.0150.020--

三、GH4049(GH49)高温合金主要性能与应用:
GH4049(GH49)高温合金在 600~1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件;还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等 能源转换装置。
四、GH4049(GH49)高温合金的品种规格与供应状态:
1、品种分类:GH4049无缝管、GH4049钢板、GH4049圆钢、GH4049锻件、GH4049法兰、GH4049圆环、GH4049焊管、GH4049钢带、GH4049丝材及配套GH4049焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。


Inconel X-750是一种以γ''[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,相近牌号包括美国Inconel X-750、德国NiCr15Fe7TiAl,以及中国的GH4145、法国的NC15FeTNbA、日本的NCF750等。该合金在980℃以下具有耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下保持较高强度,540℃以下耐松弛性能良好,同时具备成形性能和焊接性能优势,可以承受高达980℃的高温,在高达700℃左右时仍具有良好的蠕变断裂强度。


其主要用于制造航空发动机800℃以下的耐松弛平面弹簧、螺旋弹簧及汽轮机涡轮叶片零件。该合金还应用于航空航天、核反应堆、燃气轮机、汽车行业、石油和天然气、热处理夹具等领域,用于制造涡轮叶片、火箭发动机部件、弹簧、紧固件、反应堆堆芯部件、排气系统等。可供应品种涵盖板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材,其中板材与带材通常经热轧或冷轧后供应。


材料处理工艺包括980℃±15℃固溶热处理、退火(温度范围955~1010℃)及多种消除应力退火流程。具体的热处理制度包括固溶:1038℃保温0.5-4小时空冷;时效:732℃保温5-8.5小时炉冷至621℃保温5-8.5小时空冷或更快。铸造工艺采用电弧炉加真空自耗重熔、真空感应炉及电渣重熔等方法制备。

2.4668合金主要是以γ"[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下具有较高的强度,540℃以下具有较好的耐松弛性能,同时还具有良好的成形性能和焊接性能。该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。还可用于制造汽轮机涡轮叶片等零件。可供应的品种有板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材。

化学成分

见表1-1。

C

Cr

Ni+Co

Al

Ti

Fe

Nb+Ta

≤0.08

14.0~17.0

≥70.0

0.40~1.00

2.25~2.75

5.00~9.00

0.70~1.20

Co

Mn

Si

S

Cu

P

不大于

1.00

1.00

0.50

0.010

0.50

0.015

注:表中Mn、Si为棒、锻件、环形件和丝材含量,板材、带材和管材为:Mn≤0.35%,Si≤0.35%。

处理工艺

板、带、管材供应状态的固溶热处理制度980℃±15℃,空冷。材料及零件的中间热处理制度,可分别选择下列工艺进行热处理。

退火:955~1010℃,水冷。

焊接件焊接前退火:980℃,1h。

焊接件消除应力退火:900℃,保湿2h。

消除应力退火:885℃±15℃,24h,空冷

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Inconel 783(对应国内牌号 GH6783、GH783, UNS 编号 R30783)是一款 Co - Ni - Fe 基沉淀硬化型铁磁性高温合金,专为汽轮机应用开发,工作温度不超过 750℃,凭借低热膨胀系数、优异抗氧化性等特点,在航空航天、能源等领域应用广泛,以下是其详细信息:

  1. 核心化学成分(质量分数)

    该合金通过多元素配比保障性能,其中钴为余量,关键元素占比如下:碳≤0.03%、硅≤0.50%、锰≤0.50%、铬 2.50%-3.50%、镍 26.0%-30.0%、铝 5.00%-6.00%、铁 24.0%-27.0%、铌 2.50%-3.50%;同时严格控制杂质及其他元素含量,钛≤0.4%、铜≤0.50%、硼 0.003%-0.012%、磷≤0.015%、硫≤0.005%。铝和铌的添加是其实现沉淀硬化强化的关键,也保障了高温抗氧化能力。

  2. 关键性能指标

    • 力学性能优异:室温下屈服强度≥634MPa,抗拉强度≥352MPa,伸长率达 24%,布氏硬度为 241HBW;在 650℃时蠕变断裂强度超 200MPa,且高周疲劳极限可达 450MPa,能抵御高温下的长期载荷和交变应力。33℃时弹性模量为 138GPa,兼具强度与一定韧性,不易断裂变形。

    • 热性能突出:密度仅 7.81g/cm³,比 Inconel 718 等同类超合金小 5% 左右;20 - 100℃区间平均热膨胀系数为 10.6×10⁻⁶/℃,高温下尺寸稳定性好,利于控制部件间隙公差。750℃时可达到完全抗氧化级别,表面能形成致密氧化层,避免高温氧化侵蚀。

    • 耐蚀性良好:在氧化、还原环境中均能保持稳定,可耐受海洋环境、含硫油气等腐蚀性介质,同时具备不错的耐点蚀和缝隙腐蚀能力,适合复杂恶劣工况下的长期使用。

  3. 加工与热处理工艺

    • 加工性能均衡:热加工温度范围宽、变形抗力小,便于热轧、热锻;冷加工性能优良,可开展冷拔、冷轧等工艺,能加工成棒材、薄板、环件等多种形态。焊接性较好,多种焊接工艺均可适配,焊接接头强度和耐腐蚀性能匹配母材需求。冶炼多采用真空感应炉熔炼,部分还会搭配真空自耗炉或电渣炉重熔,以降低气体和有害元素含量。

    • 热处理工艺明确:针对不同形态构件有专属流程,棒材、锻件等需经 1115℃±5℃空冷固溶,再经 845℃±10℃保温 2 - 4 小时空冷,*后通过 720℃±10℃保温 8 小时缓冷至 620℃±10℃保温 8 小时空冷;冷轧薄板则需缩短固溶保温时间至 10 - 30 分钟,后续时效步骤与棒材一致,通过该流程析出强化相,优化合金强度。

  4. 主要应用领域

    • 航空航天:是航空燃气涡轮发动机封严环、承力环、机匣的核心材料,其低热膨胀特性可精准控制部件间隙,提升燃烧效率;也用于火箭发动机导气管,能耐受发动机工作时的高温和力学冲击。

    • 能源电力:适配地面燃气轮机的螺栓、承力轴等紧固件,以及蒸汽轮机的关键组件;同时可用于核电反应堆管道、热交换器,凭借耐蚀性和辐射稳定性保障设备长期运行。

    • 石油化工:适用于高温高压反应器、耐酸泵阀及相关管道,能抵御含硫等腐蚀性油气介质的侵蚀,使用寿命远优于普通不锈钢材料。

材料号:N07080高温合金
标准:UNS AISI ASTM
N07080特性及应用: N07080耐腐蚀合金,
N07080化学成分:
Cr:18.0-21.0
Ni:余
Al:1.0-1.8
Ti:1.8-2.7
Mn:0.40
P:≤0.020
S:≤0.015
Co:≤2.0
C:0.04-1.0
N07080物理性能
密度:8.15 g/cm3
溶点:1405 ℃
磁性能:无磁

化学成分

元素

C

Cr

Ni

Co

Al

Ti

Fe

B

Si

Mn

S

P

Cu

Pb

Ag

Bi

*小

0.04

18.00



1.00

1.80











*大

0.10

21.00

余

2.00

1.80

2.70

1.5

0.008

0.80

0.40

0.015

0.020

0.200

0.0020

0.0005

0.0001

高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料;并具有较高的高温强度,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性,基于上述性能特点,且高温合金的合金化程度较高,又被称为“超合金”,是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分,高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃,对于在更高温度下使用的耐热部件,则采用镍基和难熔金属为基的合金。 镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机*热端部件。若以150MPA-100H持久强度为标准,而目前镍合金所能承受的*高温度〉1100℃,而镍合金约为950℃,铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。所以人们称镍合金为发动机的心脏。目前,在先进的发动机上,镍合金已占总重量的一半,不仅涡轮叶片及燃烧室,而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。与铁合金相比,镍合金的优点是:工作温度较高,组织稳定、有害相少及抗氧化搞腐蚀能力大。与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合。
镍合金具有上述优点与其本身的某些卓越性能有关。镍为面心立方体,组织非常稳定,从室温到高温不发生同素异型转变;这对选作基体材料十分重要。众所周知,奥氏体组织比铁素体组织具有一系列的优点。
镍具有高的化学稳定性,在500度以下几乎不发生氧化,学温下也不受温气、水及某些盐类水溶液的作用。镍在硫酸及盐酸中溶解很慢,而在硝酸中溶解很快。
镍具有很大的合金能力,甚至添加十余种合金元素也不出现有害相,这就为改善镍的各种性能提供潜在的可能性。
纯镍的力学性能虽不强,但塑性却极好,尤其是低温下塑性变化不大。

NiCr22FeMo 是一款高含铁量的镍基固溶强化型变形高温合金,对应国内牌号 GH3536,在国际上也常被称为 Hastelloy X。它依靠铬、钼元素实现固溶强化,兼具良好的高温性能、耐蚀性和加工性,常用来制造航空发动机等设备的高温部件,以下是详细介绍:

  1. 核心化学成分该合金成分设计聚焦于强化高温性能与耐蚀性,各元素配比及作用如下表所示(质量分数):

    元素含量范围核心作用
    镍(Ni)余量构成合金基体,保障高温下的结构稳定性与基础耐蚀性
    铬(Cr)20.5%-23.0%形成致密氧化膜,核心提升合金抗氧化和高温腐蚀能力
    铁(Fe)17.0%-20.0%降低合金成本,同时优化加工成型性能
    钼(Mo)8.0%-10.0%强化基体,增强耐氯化物腐蚀、点蚀能力及高温强度
    钴(Co)0.5%-2.5%辅助提升高温强度与组织稳定性
    钨(W)0.2%-1.0%进一步强化高温蠕变性能
    碳(C)0.05%-0.15%优化合金强度与韧性,平衡加工性能
    锰(Mn)≤1.0%改善合金的热加工流动性
    硅(Si)≤1.0%提升合金抗氧化性,辅助脱氧
    磷(P)≤0.025%严控杂质含量,避免合金变脆
    硫(S)≤0.015%减少热加工时的热裂风险
  2. 关键性能指标

    性能类别具体参数
    物理性能熔化温度范围 1295 - 1381℃,密度 8.28g/cm³;室温下电阻率约 1.18×10⁻⁶Ω・m,且随温度升高略有上升;20 - 900℃区间线膨胀系数从 12.1×10⁻⁶/℃逐步增至 16.1×10⁻⁶/℃,保障高温下尺寸稳定性
    力学性能(室温)不同形态产品性能略有差异,以棒材为例,屈服强度不小于 275MPa,抗拉强度不小于 690MPa,延伸率不小于 30%,布氏硬度≤241HBS;815℃高温环境下仍保持良好持久性能,持久应力 105MPa 时,持久寿命和延伸率表现优异
    耐高温与耐蚀性900℃以下可长期稳定工作,短时工作温度可达 1080℃;700℃时氧化速率仅 0.0023g/(m²・h),高温抗氧化性突出;同时能抵御氯化物、有机酸等介质腐蚀,适配多类苛刻腐蚀工况
  3. 加工与热处理工艺

    • 热加工:*佳起始加热温度为 1175℃,适合锻造、热轧等工艺,加工中需精准控制温度和变形量,避免晶粒过度长大,保障组织均匀性。

    • 冷加工:冷加工成型性良好,但加工后需配合相应热处理来消除应力;冷轧薄板、带材等产品经加工后需通过快速冷却处理保障性能。

    • 热处理:不同形态产品工艺有差异,板材和管材需在 1130 - 1170℃快速空冷或水冷;棒材和环形件在 1175℃±15℃空冷或更快冷却;带材则在 1065 - 1105℃快速冷却,以此溶解析出相,保障综合性能。

    • 焊接性能:适配金属电弧焊、钨极电弧焊、气体金属电弧焊等多种工艺,焊接接头能保持与母材相近的强度和耐蚀性,无需复杂焊后处理。

  4. 主要应用领域该合金因高温与耐蚀的综合优势,广泛应用于多个高端工业领域。在航空航天领域,是航空发动机燃烧室、尾管等热端部件的核心材料;在能源领域,适配陆基燃气涡轮发动机的涡轮叶片、燃烧室等部件;在工业炉领域,用于制造高温炉内的风扇、滚筒等耐高温部件;此外,也可用于核能、化工等领域中承受高温和腐蚀工况的结构件与换热部件。

Nimonic 90是一种沉淀硬化型镍基变形高温合金,国内对应牌号通常为GH90或GH4090。它以镍-铬-钴为基体,通过添加铝、钛等元素形成强化相,在高温下具有出色的强度、抗蠕变能力和抗氧化腐蚀性能,广泛用于航空发动机涡轮叶片、涡轮盘、高温紧固件等热端部件。‌‌


成分与强化

‌主要成分‌:镍(余量)、铬18%–21%、钴15%–21%、钛2%–3%、铝1%–2%,另含少量碳、硼、锆等。

‌强化机制‌:核心是γ'相(Ni₃(Al,Ti))沉淀强化,加上高钴含量的固溶强化,使其高温性能显著优于Nimonic 80A。‌‌


性能特点

‌使用温度‌:长期使用可达约920–950°C,短时上限约1050°C。

‌力学性能‌:室温抗拉强度通常在1000 MPa以上,屈服强度约700–850 MPa;在815–870°C区间仍保持较高的抗拉强度和抗蠕变能力。

‌抗氧化与耐蚀‌:得益于约18–21%的铬,表面能形成致密氧化铬保护膜,在1040°C以下抗氧化性良好;但在1040°C以上易发生晶间氧化。‌‌

MP159(UNS R30159,中国牌号 GH159/GH6159)是一种钴镍铬基多相高温合金,以超高强度、优异的高温稳定性和耐腐蚀性著称,常用于极端工况下的紧固件与结构件。

一、化学成分(典型 wt%)

元素CoNiCrFeMoTiNbAl
含量35.725.519.09.07.03.00.60.2


二、核心性能

超高强度:冷加工 + 时效后,抗拉强度≥1830 MPa(275 ksi),屈服强度≥1720 MPa(265 ksi)。

高温稳定性:长期使用温度可达593℃(1100°F),短时可耐受更高温度,高温抗蠕变与疲劳性能优异。

耐腐蚀性:抗硫化氢、海水、盐雾及矿物酸腐蚀,耐缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂与氢脆。

工艺特性:可冷加工强化,固溶处理约 1177℃后快冷,再时效析出强化相。

三、主要应用

航空航天:航空发动机高温紧固件、螺栓、螺母、军机起落架部件。

石油化工:深井钻具、阀门、高压设备紧固件,抗硫化氢环境。

海洋工程:船舶高强度紧固件、海水环境结构件。

医疗领域:植入物(如骨科假体),兼具高强度与生物相容性。

四、关键规格与对应牌号

美国:MP159,UNS R30159,AMS 5841/5842/5843。

中国:GH159(GH6159),对应国标 GB/T 14992。

形态:棒材、线材、板材、管材、锻件及紧固件(螺栓、螺母、垫圈)。

五、与 MP35N 的区别

MP159 与 MP35N 同属钴镍系超高强度合金,但 MP159高温稳定性更好(使用温度更高),而 MP35N 室温强度略高,

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