GH2903材料概述

GH2903是一種以鐵 - 鎳為基體的沉淀硬化型高溫合金，專為不好的高溫環境設計，在航空航天、能源裝備等領域有著廣泛應用。

材料特性

化學成分與組織

核心合金元素：基體為Fe - Ni，核心合金元素包括鉻（Cr）（15% - 18%），能提升抗氧化與耐腐蝕性，形成致密氧化膜；鉬（Mo）（4% - 6%）與鈷（Co）（10% - 14%），通過固溶強化提高高溫穩定性；鋁（Al）與鈦（Ti）（合計約3%），形成γ'相（Ni?(Al，Ti)），實現沉淀強化。

微觀組織：由γ奧氏體基體、彌散分布的γ'相及少量碳化物組成，確保材料在高溫下保持結構穩定性。

物理與機械性能

密度：約為8.2g/cm3，低于鎳基合金，適合輕量化需求。

熔點：在1350 - 1400℃之間，能滿足高溫服役條件。

室溫抗拉強度：≥1100MPa，延伸率15%。

耐環境性能

抗氧化性：在900℃以下氧化速率為0.1mm/year，氧化膜連續致密。

耐腐蝕性：可抵抗硫化物、氯化物等介質腐蝕，適用于含腐蝕性氣體的工業環境。

典型應用領域

航空航天

常用于渦輪發動機部件，如高壓渦輪盤、導向葉片等，這些部件需承受650 - 800℃燃氣沖刷。

能源裝備

燃氣輪機葉片：在高溫高壓燃氣中服役壽命超過5萬小時。

核反應堆構件：用于快中子堆熱交換器，可抵抗液態金屬腐蝕。

工業高溫設備

可用于化工反應器，處理高溫強腐蝕介質，如石化裂解裝置。

加工與制造技術

熔煉工藝

采用三聯工藝（真空感應熔煉 + 電渣重熔 + 真空自耗重熔），能將氧含量控制在10ppm以下，顯著減少夾雜物。

熱加工

鍛造：始鍛溫度1150℃，終鍛溫度≥900℃，鍛造比4。

軋制：板材熱軋溫度1100 - 950℃，總變形量60% - 80%。

熱處理

固溶處理：1080℃×2h水冷，可溶解粗大析出相。

時效處理：760℃×16h空冷 + 650℃×24h空冷，調控γ'相尺寸（50 - 200nm）。

表面處理

滲鋁涂層：形成Al?O?保護層，可提升抗氧化溫度至950℃。

熱障涂層：YSZ（氧化釔穩定氧化鋯）涂層可降低基體溫度100 - 150℃。