GH4037合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

GH4037高温合金百科解析

GH4037（旧牌号为GH37）是一种经典的镍基沉淀硬化型变形高温合金。它在高温合金家族中占有重要地位，以其在800~850℃温度区间内优良的综合性能而著称。下面将从多个维度对GH4037合金进行深度解析。

一、 合金成分设计解析

GH4037的化学成分是其卓越性能的基石。其配方设计体现了经典镍基合金的强化思路：

镍（Ni）：作为基体元素，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组织稳定性、耐氧化和抗腐蚀能力。

铬（Cr）：主要贡献是抗氧化和抗腐蚀性。铬能在合金表面形成一层致密的Cr₂O₃氧化膜，有效抵抗高温燃气环境的侵蚀，这是其作为涡轮盘材料的关键之一。

钨（W） 和 钼（Mo）：作为重要的固溶强化元素。它们原子半径大，溶于镍基体中能引起严重的晶格畸变，从而显著提高合金的强度，特别是高温蠕变强度，使其在高温下抵抗变形能力更强。

铝（Al） 和 钛（Ti）：这是合金沉淀硬化（或称时效硬化）的核心元素。它们与镍反应，在热处理过程中析出弥散分布的γ‘相（Ni₃(Al, Ti)）。这些细小的、共格的析出相是合金强度的主要来源，能有效阻碍位错运动。

碳（C）：与合金中的活性元素形成碳化物（如MC， M₂₃C₆型），主要分布于晶界，有助于强化晶界，提高合金的持久和蠕变寿命。

硼（B） 和 铈（Ce）：属于微合金化元素。硼的加入能优先偏聚在晶界，改善晶界状态，提升晶界强度。铈则是一种稀土元素，能净化晶界，改善氧化膜的附着力，进一步提高抗氧化性能。

总结而言，GH4037的成分设计巧妙地结合了固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种机制，使其达到了性能的最佳平衡。

二、 关键力学性能指标

力学性能是衡量GH4037作为结构件承载能力的关键。以下数据均为其在典型热处理状态下的代表性指标。

抗拉强度
GH4037在常温下的抗拉强度非常高，通常不低于930 MPa。这一指标代表了材料在断裂前所能承受的最大应力。更重要的是，其高温强度保持率很好，在800℃时，其抗拉强度依然能保持在较高水平，这对于在高温环境下工作的发动机涡轮盘等部件至关重要。

屈服强度
屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界应力值，对于结构设计而言，它比抗拉强度更具参考价值。GH4037在室温下的屈服强度通常不低于630 MPa。高的屈服强度意味着零件在高温高应力工况下，能够有效抵抗初始的永久变形，保证尺寸稳定性和工作安全性。

硬度
GH4037经过标准热处理（固溶+时效）后，其硬度典型值通常在HRC 28-35 的范围内（约等于HB 280-350）。较高的硬度反映了其抵抗局部压入或划伤的能力，同时也间接体现了其良好的耐磨性。

三、 物理性能

密度
GH4037的密度约为8.20 g/cm³。作为一个高温合金，这个密度值在同类材料中属于中等水平。它意味着在满足高强度和高耐热性的同时，其重量相对可控，对于航空航天领域追求的“轻质高强”目标具有积极意义。

四、 执行标准与规范

GH4037作为一种成熟的工业材料，其生产、检验和交付都必须遵循严格的国家标准（国家标准和行业标准）。这些标准确保了不同批次材料性能的一致性和可靠性。

材料牌号标准：遵循国标GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》，其中明确了GH4037的化学成分要求。

技术条件标准：最重要的标准之一是GB/T 14997《GH4037合金盘形锻件》。该标准详细规定了用于制造航空发动机涡轮盘的GH4037锻件的化学成分、力学性能（包括高温持久和蠕变性能）、高低倍组织、超声波探伤等全方位的要求。

冶金行业标准：YB/T 5245《耐热钢锻件》 等标准中也可能引用或涉及类似材料的锻件要求。

检测方法标准：各项性能的测试方法，如拉伸、冲击、硬度、持久等，分别遵循相应的GB/T（国家标准测试方法）和HB（航空标准）标准。

总结与应用

GH4037合金通过其精巧的化学成分设计，实现了固溶强化、沉淀强化与晶界强化的完美协同，从而具备了在800~850℃高温下优异的高温强度、良好的抗氧化性和抗疲劳性能。其约8.20 g/cm³的密度、室温不低于930 MPa的抗拉强度、不低于630 MPa的屈服强度以及HRC 30上下的硬度，共同构成了其作为关键热端部件材料的核心竞争力。

正因如此，GH4037被广泛应用于制造航空喷气发动机的涡轮盘、承力环、紧固件等核心高温承转动部件，其生产和验收严格遵循GB/T 14997等一系列严苛的国家与行业标准，是保障我国航空航天事业安全发展的关键材料之一。

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。