GH4105合金百科解析:成分、性能与标准全览
GH4105是一种具有卓越性能的高温合金,在我国的高温材料体系中占据重要地位。它因其在高温环境下出色的强度、良好的抗氧化性以及优异的组织稳定性而备受青睐。以下将从多个维度对GH4105合金进行全面的解析。
一、 核心化学成分解析
GH4105是一种以镍-铬为基体,并通过添加钼、铝、钛等元素进行固溶强化和沉淀强化的时效硬化型高温合金。其化学成分的设计是其优异性能的基石。
镍 (Ni):作为合金的基体元素,镍提供了稳定的面心立方奥氏体结构,这赋予了合金优异的高温强度、韧性和抗腐蚀能力的基础。
铬 (Cr):铬元素的主要作用是形成致密的氧化铬保护膜,从而赋予合金优异的高温抗氧化和抗燃气腐蚀能力,这是其能在高温环境下长期服役的关键。
钼 (Mo):钼是重要的固溶强化元素,它能显著提高合金的强度,特别是高温下的抗蠕变能力,同时也能增强合金的抗腐蚀性。
铝 (Al) 和 钛 (Ti):铝和钛是形成γ‘相 [Ni3(Al, Ti)] 的关键元素。γ‘相是GH4105合金最主要的沉淀强化相,在时效热处理过程中弥散析出,极大地提高了合金的屈服强度和抗蠕变强度。
碳 (C):碳元素含量虽低,但作用关键。它能与合金中的活性元素形成碳化物,起到晶界强化的作用,有助于改善合金的持久强度和塑性。
此外,合金中还含有严格控制的微量有益元素如硼(B)、铈(Ce)等,以进一步优化晶界状态,提升长期使用性能。同时,对硫(S)、磷(P)等有害杂质元素有严格的限制,以确保合金的纯净度和综合性能。
二、 关键力学性能指标
力学性能是衡量GH4105合金能否满足设计要求的核心指标,通常在特定热处理状态(固溶+时效)下进行考核。
抗拉强度:GH4105合金在常温下的抗拉强度典型值通常在不低于930 MPa的水平。这一指标代表了材料在拉伸试验中所能承受的最大应力,直接反映了其承载能力的上限。
屈服强度:其常温下的屈服强度(通常指Rp0.2)典型值要求不低于620 MPa。屈服强度是工程设计中最关键的参数之一,它表示材料开始发生明显塑性变形的应力点,对于保证构件在服役中的尺寸稳定性至关重要。
硬度:GH4105合金经标准热处理后的硬度值通常使用布氏硬度(HB)或洛氏硬度(HRC)表示。其布氏硬度值一般不低于HB 285,而换算成洛氏硬度约在HRC 30以上。硬度指标反映了材料表面抵抗局部塑性变形(如压痕)的能力,与材料的强度、耐磨性有较好的相关性。
延伸率:除了强度,塑性同样重要。GH4105合金在保证高强度的同时,仍具有一定的塑性储备,其断后延伸率(A)通常不低于15%,这保证了构件在承受意外过载时不会发生脆性断裂,提供了安全余量。
需要强调的是,上述性能均为室温下的典型指标。GH4105的真正优势在于其高温性能,在600°C至800°C的温度范围内,它仍能保持远高于普通不锈钢的高强度和抗蠕变能力。
三、 物理性能参数
密度:GH4105合金的密度约为8.20 g/cm³。这一数值介于钢和镍之间,属于中等偏上的密度水平。在航空航天等对重量敏感的应用领域,这是一个需要综合考虑的重要参数。
四、 执行标准与规范
GH4105合金的生产、检验和交付必须遵循严格的国家或行业标准,以确保材料质量的可靠性和一致性。主要的标准包括:
国家标准:中华人民共和国国家标准 GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 是界定GH4105合金身份的根本标准。
国家军用标准:更为严格的是 GJB 3317A《航空用高温合金热轧棒材规范》,该标准对用于航空关键部件的高温合金棒材的化学成分、力学性能、高低倍组织、超声波探伤等提出了极高的要求。
行业标准:在冶金行业内部,通常遵循 YB/T 5245《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》 等标准,这些标准详细规定了不同规格产品的技术条件。
在实际采购和应用中,用户会根据最终产品的使用工况和重要性,选择符合相应标准等级的材料。
总结
GH4105合金凭借其以镍-铬为基、通过铝钛沉淀强化的科学成分设计,实现了高强度、高硬度与良好塑性的平衡,尤其擅长在高温高压的苛刻环境中长期服役。其约8.20 g/cm³的密度和优异的综合力学性能,使其成为制造航空发动机涡轮盘、承力环、紧固件等关键热端部件的理想材料之一。严格遵循GB/T、GJB、YB/T等系列标准,是保障其性能可靠、应用成功的基石。
希望这篇详细的解析能帮助您全面了解GH4105合金。请注意,具体数值可能会因生产工艺、热处理制度及产品规格的不同而略有波动,在实际应用中应以相应标准或材料证书的实测数据为准。
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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