GH901 Incoloy 901高溫合金材料 性能 成份 熱處理
GH901(對(duì)應(yīng)美國(guó)牌號(hào)Incoloy 901)是一種鎳-鐵基沉淀硬化型高溫合金,具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗氧化性和耐腐蝕性,廣泛應(yīng)用于航空航天、能源及化工領(lǐng)域。以下是其關(guān)鍵性能、化學(xué)成分及熱處理工藝的詳細(xì)說(shuō)明:
1. 化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)
GH901的典型成分如下:
元素 | 含量范圍 | 作用 |
---|---|---|
鎳(Ni) | 40.0-45.0% | 基體元素,提供高溫穩(wěn)定性 |
鐵(Fe) | 余量 | 基體主要成分,降低成本 |
鉻(Cr) | 11.0-14.0% | 抗氧化和耐腐蝕 |
鉬(Mo) | 5.0-6.5% | 固溶強(qiáng)化,提高高溫強(qiáng)度 |
鈦(Ti) | 2.8-3.3% | 形成γ'相(Ni?Ti),沉淀強(qiáng)化 |
鋁(Al) | 0.2-0.6% | 輔助γ'相形成,增強(qiáng)時(shí)效硬化 |
碳(C) | ≤0.05% | 控制晶界析出物 |
錳(Mn) | ≤0.50% | 脫氧、改善加工性 |
硅(Si) | ≤0.50% | 脫氧劑 |
硫(S) | ≤0.015% | 雜質(zhì)控制 |
磷(P) | ≤0.020% | 雜質(zhì)控制 |
2. 主要性能
高溫力學(xué)性能
高溫強(qiáng)度:在650-750℃下仍保持高抗拉強(qiáng)度(≥800 MPa),適用于長(zhǎng)期高溫服役。
抗氧化性:在800℃以下具有優(yōu)異的抗氧化性,表面形成致密Cr?O?保護(hù)層。
耐腐蝕性:耐燃?xì)飧g、硫化和氯化物環(huán)境腐蝕,適用于燃?xì)廨啓C(jī)葉片和燃燒室部件。
室溫力學(xué)性能
抗拉強(qiáng)度:≥1000 MPa
屈服強(qiáng)度:≥700 MPa
延伸率:≥15%
硬度:HRC 30-40(時(shí)效處理后)
加工性能
熱加工溫度范圍:950-1180℃,需避免低溫脆性區(qū)(<800℃)。
冷加工性能一般,需中間退火。
3. 熱處理工藝
GH901通過(guò)固溶處理 + 時(shí)效處理實(shí)現(xiàn)沉淀強(qiáng)化,典型工藝如下:
(1) 固溶處理
溫度:1090-1150℃
保溫時(shí)間:1-2小時(shí)(根據(jù)工件厚度調(diào)整)
冷卻方式:水冷或油冷(快速冷卻抑制γ'相析出,保留過(guò)飽和固溶體)。
(2) 時(shí)效處理
第一階段:720±10℃保溫8小時(shí),爐冷至620℃(控制冷卻速率≤55℃/h)。
第二階段:620±10℃保溫8小時(shí),空冷。
作用:析出細(xì)小均勻的γ'相(Ni?Ti/Al),顯著提升強(qiáng)度和硬度。
4. 典型應(yīng)用
航空航天:渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)盤(pán)、葉片、緊固件。
能源工業(yè):燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室、核反應(yīng)堆熱交換管。
化工設(shè)備:高溫高壓閥門(mén)、反應(yīng)器部件。
5. 注意事項(xiàng)
焊接性:需采用同質(zhì)焊材(如GH901焊絲),焊后需重新固溶+時(shí)效處理。
熱疲勞:在頻繁溫度循環(huán)工況下需評(píng)估熱疲勞壽命。
如需更具體的技術(shù)參數(shù)(如蠕變性能、疲勞數(shù)據(jù)),建議參考標(biāo)準(zhǔn) AMS 5665 或 ASTM B637。
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