GH145合金(Inconel X-750)百科解析
GH145合金,在国际上更广为人知的名称是Inconel X-750,是一种以镍-铬为基体、通过添加铝和钛形成γ‘相进行沉淀强化(时效硬化)的高性能高温合金。因其在高温下具有优异的强度、良好的抗腐蚀性和抗氧化性,以及出色的松弛稳定性,被广泛应用于航空航天、能源化工和工业制造等多个关键领域。以下是对其核心指标的全面解析。
一、 化学成分(Chemical Composition)
GH145合金的化学成分是其卓越性能的基石。其核心元素构成如下:
镍(Ni):作为基体元素,镍的含量超过70%,这赋予了合金固有的高强度、韧性和优异的抗腐蚀能力,尤其是在还原性介质和碱性环境中。
铬(Cr):含量约为14-17%。铬的主要作用是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬(Cr2O3)保护膜,从而赋予合金卓越的抗氧化和抗高温腐蚀能力,这是其能在高温下长期服役的关键。
铁(Fe):含量约为5-9%。铁是合金中的主要添加元素之一,有助于稳定奥氏体结构并优化成本。
铌(Nb)与钽(Ta):铌(+钽)的总量约为0.7-1.2%。它们的主要作用是与碳形成稳定的碳化物(如MC型),这些碳化物在晶界析出,能有效钉扎晶界,抑制晶粒长大,提高合金的持久强度和抗蠕变性能。
铝(Al)与钛(Ti):这是合金最重要的强化元素。铝(约0.4-1.0%)和钛(约2.25-2.75%)在时效热处理过程中,与镍形成金属间化合物γ‘相(Ni3(Al, Ti))。这些细小的γ’相颗粒弥散分布在基体中,能有效阻碍位错运动,从而产生显著的沉淀强化效果,是合金高强度的直接来源。
碳(C):含量严格控制,通常低于0.08%。碳与铌等元素形成强化碳化物,但过高的碳含量会降低塑性和焊接性。
其他元素:如锰(Mn)、硅(Si)、铜(Cu)、硫(S)和磷(P)等被视为杂质元素,其含量被严格限制在较低水平,以确保合金的纯净度和综合性能。
二、 力学性能(Mechanical Properties)
GH145合金的力学性能与其热处理状态密切相关。最常用的状态是标准时效处理状态。
抗拉强度(Tensile Strength):在标准时效状态下,GH145合金在室温下的典型抗拉强度值不低于1170 MPa。这个极高的强度水平使其能够承受巨大的拉伸载荷。
屈服强度(Yield Strength):在室温下,其典型的规定非比例延伸强度(Rp0.2)不低于795 MPa。高屈服强度意味着材料在发生永久变形前能承受更高的应力,这对于要求高结构稳定性的应用至关重要。
硬度(Hardness):经过标准时效处理后,GH145合金的室温硬度通常达到HB 302以上(布氏硬度)或HRC 32左右(洛氏硬度C标尺)。高硬度反映了其抵抗局部塑性变形(如压痕、划伤)的能力。
延伸率(Elongation):在拥有高强度和高硬度的同时,合金仍保持良好的塑性。其室温下的断后延伸率(A)通常不低于20%,这保证了零件在受力时不会发生脆性断裂,具有一定的安全裕度。
重要提示:上述性能指标(强度、硬度)会随着温度的升高而逐渐下降。但在高达约700°C的温度下,GH145合金仍能保持相当高的强度水平,这是其作为高温合金的核心优势。
三、 物理性能(Physical Properties)
密度(Density):GH145合金的密度约为8.28 g/cm³。这个密度值介于钢和镍之间,对于需要兼顾强度与重量(比强度)的航空航天部件设计是一个重要的参考参数。
其他物理性能:此外,合金还具有特定的热导率、热膨胀系数和电阻率等。例如,其线膨胀系数在20-100°C范围内约为13.0×10⁻⁶/°C,这对于在温差变化大的环境中工作的部件的尺寸稳定性设计非常重要。
四、 执行标准(Executive Standards)
GH145合金的生产、检验和验收遵循一系列严格的国内外技术标准,确保材料质量的可靠性和一致性。
中国国家标准(GB):
GB/T 14992: 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》。该标准规定了GH145的牌号归属和基本要求。
GB/T 14993: 《转动部件用高温合金热轧棒材》。规定了用于涡轮盘等转动部件的棒材技术要求。
GB/T 14995 / GB/T 14996: 分别规定了高温合金热轧和冷轧板、带材的技术条件。
美国材料与试验协会标准(ASTM):
ASTM B637: 《用于耐热的高强度时效硬化镍基合金棒材、锻件和锻坯》。这是Inconel X-750最常引用的标准之一。
ASTM B566: 《镍-铬-铁合金(UNS N06600/Inconel 600)和镍-铬-铁-钶合金(UNS N06600/Inconel 601)包覆棒材标准》,但X-750也有相应的棒材标准。
航空航天材料规范(AMS):
AMS 5668 / AMS 5670: 这些是航空航天领域最常用的规范,对材料的化学成分、力学性能、热处理和检验方法有极为详尽和严格的规定。
美国机械工程师学会标准(ASME):
SB-637: 与ASTM B637内容基本一致,但更侧重于锅炉、压力容器等承压设备领域的应用。
总结
GH145(Inconel X-750)是一种综合性能极其优异的沉淀强化型镍基高温合金。其高强度的镍铬基体、通过铝钛元素实现的γ‘相沉淀强化以及铌元素带来的晶界强化,共同赋予了它卓越的高温强度、抗蠕变性和结构稳定性。不低于1170 MPa的抗拉强度和795 MPa的屈服强度,配合8.28 g/cm³的密度和良好的塑性,使其成为制造航空发动机涡轮盘、叶片、承力环、核反应堆结构件以及高温弹簧等关键部件的理想材料。用户在选择时,务必根据具体应用工况和技术要求,参照相应的国家标准(GB/T)、美国标准(ASTM/AMS) 等来确保材料的合规性与可靠性。
详细分析
1. 基本信息(源自公开工商信息)
成立时间: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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