GH4049合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

GH4049高温合金百科解析

GH4049是一种基于镍-铬-钴体系，采用复杂工艺强化的高性能变形高温合金。它以其在极高温度下卓越的强度、优异的抗氧化和抗腐蚀性能而著称，是航空航天领域关键热端部件的首选材料之一。下面将从多个维度对GH4049合金进行全面的解析。

一、 合金成分解析

GH4049的化学成分设计是其卓越性能的基石，各元素扮演着不同的角色，共同构成了一个稳定而强韧的合金系统。

镍：作为基体元素，镍提供了稳定的面心立方晶体结构，确保了合金在高温下具有优良的组织稳定性和塑性。

铬：核心的抗氧化、抗腐蚀元素。铬能在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜，有效抵抗高温燃气环境的侵蚀。

钴：固溶强化元素。钴的加入可以降低合金的堆垛层错能，显著提高其固溶强化效果，并提升合金的长期使用温度。

钨和钼：二者同为重要的固溶强化元素。它们原子半径大，溶于基体后能引起严重的晶格畸变，极大地阻碍位错运动，从而有效提高合金的高温强度，特别是抗蠕变能力。

铝和钛：这是形成γ‘相的核心沉淀强化元素。铝和钛与镍反应生成Ni3(Al, Ti)金属间化合物，这些细小的γ‘相弥散分布在基体中，是合金在高温下保持高强度的最主要来源。

碳：与活性元素反应形成碳化物，起到晶界强化的作用，有助于改善合金的持久和蠕变性能。

硼、铈：微量的硼和铈是晶界净化剂和强化剂。它们能偏聚在晶界，改善晶界流动性，提高晶界强度，对合金的持久寿命和塑性有至关重要的影响。

总而言之，GH4049的成分设计是一个精妙的平衡，通过固溶强化、沉淀强化和晶界强化的多重机制，使其具备了承受极端条件的能力。

二、 力学与物理性能指标

1. 抗拉强度与屈服强度
GH4049的力学性能表现高度依赖于温度。在常温下，其抗拉强度通常可达1100 MPa以上，屈服强度可达800 MPa以上，显示出极高的强度水平。然而，其真正的价值体现在高温环境下。在900°C的高温下，GH4049依然能保持非常高的强度，其抗拉强度典型值仍可保持在500 MPa以上，屈服强度也维持在相当高的水平。这种在高温下强度“衰减”缓慢的特性，是其能够用于制造涡轮叶片等关键部件的直接原因。

2. 硬度
GH4049合金在固溶+时效状态下的室温硬度通常较高，洛氏硬度一般可达HRC 35以上，有些规范中甚至要求达到HRC 38-45的范围内。高硬度反映了其材料抵抗局部塑性变形（如压痕、划痕）的能力，与其高强度特性是相互印证的。

3. 密度
作为一种用于航空航天的高性能材料，密度是一个关键参数。GH4049的密度较高，约为8.45 g/cm³。这是由于其所含的钨、钴、钼等重元素较多。虽然密度不低，但考虑到其无以伦比的高温比强度，这个重量代价在发动机性能面前是完全可以接受的。

除了上述关键性能，GH4049还具有良好的疲劳性能和持久蠕变性能，能够在高温高应力下长时间工作而不发生断裂或过度变形。

三、 执行标准与规范

GH4049作为一种重要的战略材料，其生产、检验和验收都遵循严格的国家标准和企业标准。

国家标准：在中国，GH4049主要遵循国家标准 GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》进行牌号归类。而其具体的棒材、锻件等产品的技术条件，则详细规定在 GB/T 14997 或相关的航空部标准中。这些标准对合金的化学成分范围、高低倍组织、力学性能（包括室温与高温拉伸、持久、硬度等）以及无损检测方法都做出了明确的规定。

行业与企业标准：在航空航天等具体应用领域，还会遵循更为严格的行业标准，如航空标准 HB 系列，以及各大发动机制造商的企业标准。这些标准往往在国标的基础上，对材料的纯净度、超声探伤水平、微观组织形态等提出了更高、更细致的要求，以确保用于飞行器的材料万无一失。

总结

GH4049高温合金凭借其以镍-铬-钴为基，通过钨、钼进行固溶强化，并通过铝、钛形成γ‘相进行沉淀强化的复杂成分设计，实现了在900°C附近极高温环境下高强度、高硬度和优异抗氧化性的完美结合。尽管其密度相对较高，但其卓越的高温“比强度”使其成为制造航空发动机涡轮叶片、导向叶片和高压盘等关键热端部件的不可替代的材料。所有性能指标均在严格的国标、行标及企标体系下进行管控，确保了其在极端服役环境下的安全与可靠。

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。