Nimonic/Incoloy 901（N09901）高温合金钢板航空工业的强力支撑

N09901镍基合金

Nimonic 901：抗高温、抗疲劳，航空与能源领域的强力支撑

一、材料概述 | GENERAL SCOPE

Nimonic 901（又称 Incoloy 901，UNS N09901） 是一款以镍-铁-铬为基体的可沉淀硬化高温合金，专为要求高强度与耐蠕变性能的工程场景而开发，尤其适用于长时间暴露在高温应力条件下的部件。

该合金主要通过 Ti 和 Al 的沉淀相（γ' 相）硬化，并具有优异的高温强度、抗蠕变性能和抗疲劳能力。在航空航天、燃气轮机、石化装置等关键领域中广泛使用，是典型的热端结构材料代表之一。

执行标准 | STANDARDS & SPECIFICATIONS

UNS 编号：N09901

DIN/Werkstoff Nr.：2.4662

AMS 5660 / 5661：棒材与锻件

AMS 5830：焊接丝材

常用于航空规范、ASME 高温部件规范

二、化学成分 | CHEMICAL COMPOSITION（% Weight）

1.基体元素‌：镍（Ni≈42-45%）与铁（Fe≈35-38%）构成双相基体，兼具高温强度与成本优势；铬（Cr≈12-14%）形成致密Cr₂O₃氧化膜，抵抗硫化物与氯化物腐蚀。

‌沉淀强化相‌：铝（Al≈0.8-1.5%）与钛（Ti≈2.8-3.3%）形成纳米级γ'相（Ni₃(Al,Ti)），体积分数达15%-20%，显著提升高温抗蠕变能力。

‌微量元素调控‌：硼（B≈0.01%）与碳（C≈0.05%）优化晶界强度，钼（Mo≈5-7%）与钴（Co≈1-3%）固溶强化基体，抑制高温软化。

机械性能 | MECHANICAL PROPERTIES（固溶 + 时效处理后）

‌2. 关键性能指标‌

‌高温力学性能‌：850℃下抗拉强度≥650 MPa，持久强度（1000小时断裂应力）≥200 MPa，优于同类型合金如Waspaloy。

‌抗热疲劳性‌：在800℃↔400℃热循环条件下，裂纹扩展速率≤1×10⁻⁸ m/cycle（ASTM E647标准）。

‌耐腐蚀性‌：在含5% NaCl的900℃水蒸气中，年腐蚀深度＜0.2 mm，氧化膜自修复能力显著。

使用建议

建议进行双时效热处理工艺，以获得最优的高温强度与组织稳定性。

焊接后需进行适当热处理以恢复强化组织。

适用于结构负荷较大、热循环频繁的高应力高温部件。

三、主要应用领域

航空燃气轮机的高温紧固件

涡轮盘、压气机转子和轴类部件

高温容器与压力零部件

石油天然气行业中的热态螺栓及联接件

发电机组的汽轮机部件