GH941合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度百科

GH941高温合金百科解析

GH941（或称GH94）是一种我国自主研发的镍-铬-钴基沉淀硬化型变形高温合金。这类合金的核心特性是在高温下能保持极高的强度和优异的抗疲劳、抗蠕变性能。它通常在固溶处理后经时效处理达到峰值性能，广泛应用于航空航天领域，特别是制造在750℃以下工作的涡轮盘、压气机盘、环形件等关键热端部件。

一、 化学成分

GH941合金的化学成分设计精密且复杂，各元素协同作用，共同赋予其卓越的高温性能。其基础是镍（Ni），构成了合金的奥氏体基体，保证了组织的稳定性和良好的塑性。铬（Cr） 的主要作用是提供优异的抗氧化和抗热腐蚀能力，形成保护性氧化层。钴（Co） 和钼（Mo） 的加入主要用于固溶强化，提高基体的高温强度。

最关键的是其沉淀强化相γ‘相的形成元素，主要包括铝（Al） 和钛（Ti），它们与镍形成Ni3(Al, Ti)金属间化合物，在时效过程中弥散析出，极大地提升了合金的强度和抗蠕变能力。此外，合金中还含有微量的硼（B） 和铈（Ce），用于强化晶界，改善高温持久和蠕变性能。为了保证纯净度和工艺性能，对碳、磷、硫等杂质元素的含量有严格限制。

二、 关键力学与物理性能指标

GH941合金的性能指标与其热处理状态密切相关，以下数据主要基于其标准热处理制度（如：固溶处理+时效处理）后的典型值。

密度： GH941合金的密度较高，典型值约为8.22克/立方厘米。这是由其富含高比重元素（如镍、钴、钼）的成分所决定的。较高的密度意味着在追求轻量化的设计中需要权衡其强度优势。

硬度： 在时效硬化状态下，GH941合金表现出很高的硬度，其洛氏硬度（HRC）通常可以达到34至40的范围。高硬度直接反映了其抵抗局部塑性变形（如压痕）的能力，与其高强度特性相对应。

屈服强度： 屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的应力临界值，对于结构件设计至关重要。在常温下（20℃），GH941合金的屈服强度（σ0.2）非常突出，通常不低于1030兆帕（MPa）。这一高屈服强度确保了部件在极高载荷下仍能保持形状而不发生永久变形。

抗拉强度： 抗拉强度是材料在断裂前所能承受的最大应力。GH941合金在常温下的抗拉强度（σb）极高，典型值不低于1400兆帕（MPa）。这一指标与屈服强度共同构成了其作为高强度结构材料的核心依据。

高温性能： GH941合金的真正价值体现在高温环境。在650℃至750℃的温度范围内，它依然能保持很高的强度保留率，其高温持久强度和抗蠕变性能尤为出色，能够长时间承受高温和高应力的共同作用而不易发生变形或断裂。

三、 执行标准

GH941合金的生产、检验和交付必须遵循严格的国家和行业标准，以确保其质量和可靠性。主要执行标准包括：

国家标准（GB）： 具体规定了合金的化学成分范围、力学性能要求、尺寸公差等。例如，《GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》会对牌号进行统一定义。

国家军用标准（GJB）： 由于GH941广泛用于航空航天军工领域，其更严格的技术要求往往参照相应的GJB标准，这些标准对材料的纯净度、低倍组织、超声探伤等有更苛刻的规定。

航空工业标准（HB）： 航空工业标准，如《HB 5401 航空用高温合金热轧棒材》等，会针对特定形态的产品（如棒材、饼坯）制定详细的技术条件。

技术协议： 在许多关键应用中，材料生产方与使用方（如发动机制造商）还会签订更为详细的技术协议，对性能指标进行个性化规定，这通常是最高级别的质量要求。

总结

综上所述，GH941合金凭借其以镍-铬-钴为基，并通过铝、钛等进行沉淀强化的精密化学成分设计，实现了在高温环境下卓越的综合力学性能。其高密度、高硬度、极高的室温及高温屈服与抗拉强度，使其成为制造先进航空发动机关键热端部件的理想材料。所有这些都是在一系列严苛的国家标准、军用标准和行业规范的框架下得以保证的，确保了其在极端服役条件下的安全性与可靠性。

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。