GH5941高温合金百科解析
GH5941是一种应用广泛的固溶强化型钴基高温合金。它以卓越的高温强度、优异的抗热腐蚀和抗氧化性能,以及良好的冷热加工成形性和焊接性能而著称。这款合金在高温环境下能保持稳定的组织结构,是制造航空发动机、燃气轮机等高温关键部件的理想材料之一。
一、 化学成分(核心基础)
GH5941合金的性能根基在于其精妙的化学成分设计。它是一种以钴(Co) 和铬(Cr) 为基体的复杂合金。
钴(Co):作为基体元素,钴提供了合金优异的高温结构稳定性和抗热疲劳性能。
铬(Cr):含量通常在19.0-21.0%之间。铬的主要作用是在合金表面形成一层致密的氧化铬(Cr₂O₃)保护膜,这是其卓越抗高温氧化和抗热腐蚀能力的根本原因。
镍(Ni):含量约20%,与钴共同构成奥氏体基体,起到稳定组织和固溶强化的作用。
钨(W) 和钼(Mo):是关键的固溶强化元素。它们溶解在基体中,产生严重的晶格畸变,有效地阻碍位错运动,从而显著提高合金的高温强度和抗蠕变能力。
碳(C):含量控制得非常低,但会与活性元素形成碳化物,对晶界起到一定的强化作用。
铁(Fe):通常作为残余元素存在,含量被严格限制。
其他微量元素:如锰(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫(S) 等,其含量都被控制在极低的水平,以确保合金的纯净度和综合性能。
简而言之,GH5941的成分是一个协同作用的系统:钴镍基体提供平台,铬提供防护,钨钼提供强度支撑。
二、 关键力学与物理性能指标
1. 力学性能:抗拉强度与屈服强度
力学性能与材料的状态(如固溶处理态)和测试温度密切相关。在常温(约20°C)下,经标准固溶处理后的GH5941合金 typically exhibits:
抗拉强度:可达965 MPa 以上。这是一个材料在被拉断前所能承受的最大应力值,代表了其承载能力的极限。
屈服强度:通常在480 MPa 左右。这是材料开始产生明显塑性变形(即“屈服”)的应力值,对于工程设计来说,这是比抗拉强度更重要的安全设计依据。
需要特别强调的是,GH5941的真正价值体现在高温环境下。在高达800°C甚至900°C的温度下,它依然能保持远高于普通不锈钢和镍基合金的强度和抗蠕变性能,这是其不可替代的关键优势。
2. 物理性能:密度与硬度
密度:GH5941合金的密度约为8.99 g/cm³。这个密度值高于铁和镍,但低于钨等重合金,属于典型的高温合金密度范围,在进行部件重量计算时是重要参数。
硬度:在固溶处理状态下,其硬度值一般达到HB 290(布氏硬度)或更高。硬度反映了材料抵抗局部塑性变形(如压痕)的能力,与材料的耐磨性和强度有一定相关性。
三、 执行标准
GH5941作为一种成熟的工业合金,其生产、检验和交付都遵循严格的国家标准(国标)和行业规范。主要的执行标准包括:
国家标准:GB/T 15007《耐蚀合金牌号》 和 GB/T 15008《耐蚀合金棒材》。这些标准明确规定了GH5941合金的化学成分范围、力学性能要求、尺寸公差及检验规则等。这是国内采购和验收该材料最核心的依据。
行业标准:在航空航天、能源等领域,还可能引用更为具体的行业标准或技术协议,如航标(HB)等,对材料的纯净度、低倍组织、超声波探伤等提出更苛刻的要求。
总结
GH5941合金凭借其以钴-铬-镍为基,并通过钨、钼进行强化的独特成分体系,实现了高强度、极佳的热稳定性和 outstanding 的抗高温腐蚀性能的完美结合。其常温抗拉强度接近1000 MPa,高温性能尤为突出,密度约为8.99 g/cm³,硬度良好。所有这些指标均受国标GB/T 15007等标准的严格管控,确保了材料质量的可靠性和一致性。因此,它在航空航天、能源化工等极端高温服役环境中扮演着不可或缺的角色。
详细分析
1. 基本信息(源自公开工商信息)
成立时间:2011年11月16日(截至2024年,已运营超过12年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。
经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。
2. 优势与积极方面
经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。
地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。
资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。
他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:
一、 高温合金系列
这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。
Inconel 系列:
Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。
Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。
Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。
Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。
Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。
Hastelloy 系列:
Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。
Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。
Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。
二、 耐腐蚀合金系列
这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。
Monel 系列:
Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。
Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。
其他镍铜、镍铬合金:
Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。
Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。
三、 精密合金系列
这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。
Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。
Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。
产品形态
上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:
板材、带材
棒材、线材
管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)
法兰、锻件
焊材(焊条、焊丝)
重要提示:
具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。
最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。
官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。
希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。
全部评论