镍钴合金GH4738冷拔棒管百科解析

镍钴合金GH4738冷拔棒管百科解析

简介
GH4738（国外常用牌号：Waspaloy）是一种沉淀强化型镍基高温合金，以其出色的高温强度、优异的抗蠕变性能和良好的耐腐蚀性著称。冷拔工艺成型的棒材与管材，凭借高尺寸精度、优异表面质量和强化后的力学性能，成为航空航天、能源和化工领域关键部件（如涡轮盘、叶片、紧固件、高温管道）的理想选择。

上海商虎有色金属有限公司：成立于 2003 年，地处上海。是一家以生产销售、现货仓储特种合金为主要业务的公司，专业生产特种合金和镍基合金，品种涵盖哈氏合金、蒙乃尔、因科乃尔、因科洛伊、镍等高温合金、耐蚀合金。该公司有着杰出的研发、生产、销售和技术支持团队，累积了丰富的炼钢、轧钢、锻造、扎管经验。供货形态包括钢带、板、管、棒及各类锻件、法兰等。

一、英科乃尔：

UNS N06600、Alloy20、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06Alloy20、InconelAlloy20、AlloyAlloy20、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800\UNS NO8811、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400\NO4400\Alloy400\MonelK500\NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、Alloy20、3J53十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、Alloy20、Alloy20、GH2132/SUH660、Alloy20、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

Alloy20、Alloy20、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42

核心化学成分

GH4738的成分设计围绕镍基体，通过多元合金化实现综合性能提升：

基体元素 (Ni)： 含量约55-60%，提供稳定的面心立方奥氏体结构，构成合金的基石。

关键强化元素：

铬 (Cr)： 含量约18-21%，赋予合金优异的抗氧化和耐热腐蚀能力，形成保护性氧化膜。

钴 (Co)： 含量约12-15%，显著提升固溶强化效果，改善高温强度和抗蠕变性能。

钼 (Mo)： 含量约3.5-5.0%，通过固溶强化提高基体强度，特别是高温下的承载能力。

沉淀强化元素 (γ'相形成)：

铝 (Al)： 含量约1.2-1.6%，与钛共同形成主要强化相Ni₃(Al, Ti) - γ'相。

钛 (Ti)： 含量约2.75-3.25%，协同铝形成γ'相，其数量和稳定性是高温强度的关键。

微量元素：

碳 (C)： 含量约0.03-0.10%，形成碳化物强化晶界，提升蠕变强度。

硼 (B)： 微量添加（约0.003-0.010%），强化晶界，改善热加工性。

锆 (Zr)： 微量添加（约0.02-0.08%），细化晶粒并强化晶界。

铁 (Fe)： 作为残余元素被严格控制（通常<2.0%），避免对性能产生不利影响。

核心性能特点

GH4738冷拔棒管材通过冷加工和后续热处理获得卓越性能：

卓越的高温强度与抗蠕变性：

在高达815°C的高温环境下，仍能保持极高的屈服强度和抗拉强度。

优异的抗蠕变断裂强度，确保部件在高温、高应力下的长期尺寸稳定性和服役寿命（典型应用温度范围：540-870°C）。

优异的疲劳性能：

良好的高周疲劳和低周疲劳强度，能承受循环载荷，适用于发动机旋转部件等关键场景。

良好的抗氧化与耐腐蚀性：

高铬含量使其在高温空气环境中具有出色的抗氧化能力。

能抵抗多种工业气氛和部分盐类介质的腐蚀，满足复杂工况需求。

物理性能：

密度：约8.22 g/cm³（典型镍基合金密度）。

热膨胀系数：中等水平，在高温应用中需考虑热匹配性。

导热性：相对较低，设计高温部件时需关注散热问题。

工艺性能：

冷加工硬化显著： 冷拔过程大幅提升强度和硬度，但也增加后续加工难度，常需中间退火。

热处理关键： 标准热处理（固溶处理+双级时效）对析出均匀细小的γ'相至关重要，是获得最佳高温性能的核心步骤。

焊接性尚可但需谨慎： 可焊接，但易产生应变时效裂纹，需采用低热输入工艺和焊后热处理。

冷拔棒管材优势

高尺寸精度与表面光洁度： 冷拔工艺确保产品尺寸精确、表面光滑，减少后续加工量。

优异的力学性能一致性： 冷加工强化效果均匀，结合严格热处理，性能稳定可靠。

良好的深加工潜力： 可作为坯料进一步加工成复杂零件（如车削紧固件、机加工叶片等）。

典型应用场景

航空航天： 涡轮发动机压气机盘、叶片、轴、紧固件、燃烧室部件。

能源动力： 燃气轮机涡轮盘、叶片、螺栓；核电设备高温紧固件。

工业领域： 高性能阀门、泵轴、高温模具、化工反应器关键连接件。

特殊要求部件： 需要高强、耐热、耐蚀的管状构件或棒状支撑件。

采购关注要点

材料认证： 必须要求供应商提供符合AMS（如AMS 5708, 5709）、GB/T、GJB等标准的材质证明（MTR/CMTR），包含完整的熔炼成分、力学性能（室温及高温）、热处理状态等实测数据。

规格与公差： 明确棒材直径/管材外径&壁厚、长度及允许公差范围。

表面质量： 检查是否有裂纹、折叠、划痕、麻点等缺陷。精密应用常要求磨光或抛光表面。

热处理状态： 明确是固溶态（利于加工）还是时效态（直接使用），或定制状态。

供应商资质： 选择具备完善高温合金生产、检测能力和稳定质量记录的合格供应商。

无损检测要求： 根据应用重要性，明确超声探伤（UT）、渗透探伤（PT）等无损检测等级标准。

总结

GH4738冷拔棒管材凭借其以镍钴为基、多元素协同强化的成分体系，实现了在极端高温环境下的高强度、抗蠕变、耐腐蚀与抗疲劳的卓越综合性能。冷拔工艺赋予其优异的尺寸精度和表面质量，是制造高可靠性、长寿命高温关键部件的优选材料。采购时需严格把控材料认证、规格公差、表面质量、热处理状态及供应商资质，确保材料完全满足严苛的应用需求。