GH2035A高温合金的热膨胀系数

GH2035A高温合金

GH2035A高温合金是一种镍基高温合金，其性能优于其他GH系列合金。该钢具有高的强度和硬度，良好的耐腐蚀性能和抗热疲劳性，以及较好的焊接性和冷成形加工性能。
一、核心优势

抗氧化性：高Cr含量在高温下形成致密Cr₂O₃氧化膜，耐燃气腐蚀；

抗热疲劳：低热膨胀系数，适合温度循环工况；

工艺性：冷热加工性能优良，易于冲压、焊接；

成本：相比纯镍基合金（如GH4169），价格低30-40%。
1. 基本概况

牌号对照：

国内牌号：GH2035A（旧称GH1035A或GH35A）；

国际类似牌号：无直接对应牌号，性能接近部分 Nimonic 75 或 Incoloy 800H。

材料类型：铁镍基固溶强化型高温合金（Fe-Ni基），以铁（Fe）和镍（Ni）为基体，通过Cr、W、Mo等元素固溶强化，适用于700~900℃氧化性环境。

执行标准：

国内：GB/T 15007《耐蚀合金牌号》；

航空标准：HB 5189（板材技术条件）。
二、 化学成分

元素 含量（wt%） 作用

Ni 35.0-40.0 基体元素，提供高温稳定性

Cr 19.0-22.0 抗氧化、耐腐蚀

Fe 余量 基体元素，降低成本

W 2.5-3.5 固溶强化，提升高温强度

Mo 2.0-3.0 固溶强化，抗蠕变

C ≤0.08 控制晶界碳化物

Si ≤0.50 脱氧剂，改善流动性

Mn ≤0.50 脱硫，细化晶粒

三、板材特性

(1) 物理性能

密度：8.0-8.2 g/cm³；

熔点：1370-1420°C；

热导率（20°C）：12-15 W/(m·K)；

热膨胀系数（20-800°C）：14-16×10⁻⁶/°C。
(2) 机械性能

室温性能（退火态）：

抗拉强度（σ_b）：≥650 MPa；

屈服强度（σ_{0.2}）：≥300 MPa；

延伸率（δ₅）：≥35%；

硬度：≤200 HBW。

高温性能（800°C）：

抗拉强度：≥250 MPa；

持久强度（100h）：≥120 MPa；

抗氧化性：表面氧化增重＜0.1 g/m²·h（1000°C，100h）。

四、板材制造工艺

热轧工艺：

加热温度：1150-1200°C；

终轧温度：≥850°C；

厚度范围：2-50mm（中厚板为主）。

冷轧工艺：

用于薄板（0.5-5mm），需中间退火（950-1000°C）消除加工硬化。

表面处理：

酸洗（硝酸+氢氟酸混合液）去除氧化皮；

喷砂或抛光提高表面光洁度。

五、热处理工艺

固溶处理：

温度：1050-1100°C，保温后空冷；

目的：溶解碳化物，均匀化组织。

稳定化退火（可选）：

温度：800-850°C，保温2-4h后缓冷；

目的：消除残余应力，提高尺寸稳定性。

六、加工与焊接

切割：

等离子切割或激光切割，需预留加工余量；

避免碳化钨刀具，防止粘刀。

焊接：

推荐方法：TIG焊（氩弧焊）或电子束焊；

焊材：选用匹配焊丝（如HGH3035）；

焊后需固溶处理恢复性能。

七、替代材料与选型建议

场景 推荐材料 备注

900℃以下氧化环境 GH2035A 性价比最优

更高温度（1000℃+） GH3128（镍基） 成本高，强度更高

强还原性腐蚀环境 Incoloy 800H 耐蚀性更佳
八、典型应用

航空航天：

发动机燃烧室火焰筒、尾喷管衬板；

火箭发动机高温导管。

能源工业：

燃气轮机燃烧室内衬；

核电高温蒸汽管道。

化工设备：

乙烯裂解炉管、高温反应器内胆；

热处理炉辊、炉底板。