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2.4952合金百科解析:成分、性能与标准全览

9月26日

2.4952合金百科解析:成分、性能与标准全览

2.4952合金是一种广泛应用于高温环境下的镍基沉淀硬化型变形高温合金。其国际通用牌号更为人熟知,即GH4033。这款合金以其优异的高温强度、良好的抗氧化性能以及出色的抗疲劳特性,在航空航天、能源和工业领域占据了重要地位。下面,我们将从多个维度对这款合金进行深度解析。

一、 核心化学成分

2.4952合金的性能根基在于其精心设计的化学成分。它是一种以镍(Ni)为基体,通过添加多种合金元素进行强化的材料。

镍(Ni):作为基体元素,镍保证了合金固有的高温稳定性和优异的抗腐蚀、抗氧化能力,构成了材料的“骨架”。

铬(Cr):约含20%的铬是关键。铬元素能在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬(Cr₂O₃)保护膜,这是其具备优异抗氧化和抗热腐蚀性能的主要原因。

强化元素:合金的强度主要通过两种机制获得。

固溶强化:钨(W)和钼(Mo)等元素融入镍基体,引起晶格畸变,从而有效提高基体在高温下的强度。

沉淀硬化(时效强化):铝(Al)和钛(Ti)是形成γ‘相强化相的核心元素。这些弥散分布的细小颗粒能极大地阻碍位错运动,使合金在高温下仍能保持很高的强度和抗蠕变能力。

微量调控元素:碳(C)用于形成碳化物,细化晶粒;硼(B)和铈(Ce)等元素则主要偏聚于晶界,改善晶界强度与塑性,对持久和蠕变性能有积极影响。

简而言之,2.4952合金的成分体系是一个协同作用的典范,共同赋予了它卓越的综合性能。

二、 关键力学与物理性能指标

合金的性能指标是其工程应用的直接依据。以下数据为典型值,具体数值会因热处理制度、产品形态(棒材、板材)的不同而略有差异。

1. 力学性能
力学性能通常是指在特定热处理状态(如固溶+时效)下测得的数据。

抗拉强度:2.4952合金在常温下的抗拉强度通常不低于930 MPa。这一指标体现了材料在断裂前所能承受的最大应力,数值越高,说明材料抵抗外力破坏的能力越强。

屈服强度:其常温下的屈服强度一般不低于630 MPa。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点,对于结构件设计来说,这是比抗拉强度更为关键的参数,因为它定义了材料的弹性使用极限。

硬度:2.4952合金的硬度典型值在HRC 30-36范围内(约相当于HB 285-335)。硬度反映了材料表面抵抗局部塑性变形(如压痕、刮擦)的能力,与其强度、耐磨性有直接关联。

延伸率:该合金在保证高强度的同时,还具备良好的塑性,其断后延伸率通常不低于15%。足够的塑性是保证零件安全、避免脆性断裂的重要保障。

2. 物理性能

密度:2.4952合金的密度约为8.20 g/cm³。这个密度值高于普通钢材,是典型的镍基高温合金特征,在结构减重设计时需要予以考虑。

需要强调的是,上述性能,尤其是强度与硬度,在高温下会有显著变化。2.4952合金的设计使用温度最高可达750-800℃,在此温度区间内,它仍能保持远高于普通钢材的强度水平。

三、 主要执行标准

标准是确保材料质量一致性和可靠性的基石。2.4952合金的生产和验收遵循一系列严格的国家和行业标准。

中国国家标准:最核心的标准是 GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》,该标准定义了GH4033(即2.4952)的化学成分范围。

中国国家军用标准:对于航空航天等高标准应用,常遵循 GJB 3317《航空用高温合金热轧棒材规范》和 GJB 3318《航空用高温合金冷拉棒材规范》,这些标准对材料的冶金质量、力学性能、高低倍组织等有更严格的要求。

中国航空工业标准:HB 5198《航空用高温合金热轧板材》等标准则针对板材产品形态进行了具体规定。

俄罗斯标准:由于历史技术渊源,2.4952合金也对应俄罗斯的 ЭИ437Б 牌号。

在实际采购和验收时,通常会指明具体的产品标准(如GJB 3317)及其技术条件编号,以确保材料完全符合设计需求。

四、 总结与应用

综上所述,2.4952(GH4033)合金是一款成熟可靠的高温材料。其通过巧妙的成分设计,实现了高强度、优良抗氧化性及良好塑性的平衡。它以较高的铬含量确保了环境适应性,以铝钛形成的γ‘相保证了高温承载能力。

正因如此,2.4952合金被广泛用于制造航空发动机的关键热端部件,如涡轮工作叶片、导向叶片、涡轮盘、燃烧室组件等。同时,在燃气轮机、核电设备以及其他要求高温强度与稳定性的工业领域,它也发挥着不可替代的作用。

希望这篇系统性的解析能帮助您全面了解2.4952合金的各项关键指标。请注意,在具体工程应用和设计计算中,务必以材料供应商提供的实际检测报告和相应标准的具体条款为准。

详细分析

1. 基本信息(源自公开工商信息)

成立时间:2003年07月08日(截至2024年,已运营超过21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。

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