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江蘇九銘特鋼有限公司
初級(jí)會(huì)員 | 第6年

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GH901 Incoloy 901高溫合金材料 性能 成份 熱處理

時(shí)間:2025/4/3閱讀:135
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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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