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GH2136合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

7小时前

GH2136合金百科解析

GH2136是一种具有优异性能的铁基高温合金,在我国的高温材料体系中占有重要地位。它通过在铁-镍-铬基体中加入多种强化元素,使其在650℃~750℃的温度范围内展现出卓越的强度、抗蠕变性能和良好的疲劳寿命。下面将从其核心指标进行详细解析。

一、 合金成分(化学成分)设计

GH2136的化学成分是其高性能的基石。它属于沉淀硬化型合金,其成分设计精密且复杂。

基体元素:以铁(Fe) 为基,并含有约25%的镍(Ni) 和约15%的铬(Cr)。镍的作用是稳定奥氏体基体,提供良好的韧性和抗腐蚀能力;铬的主要功能是形成致密的氧化铬保护膜,赋予合金优异的抗高温氧化和耐燃气腐蚀性能。

主要强化元素:钼(Mo) 和钨(W) 是关键的固溶强化元素。它们溶解于基体中,能有效提高原子间的结合力,阻碍位错运动,从而显著提升合金的高温强度和抗蠕变能力。

沉淀强化元素:铝(Al) 和钛(Ti) 是形成γ‘相 [Ni3(Al, Ti)] 的核心元素。γ‘相是合金在时效热处理过程中析出的纳米级有序相,它能极其有效地阻碍位错,是合金在高温下保持高强度的最主要来源。铝和钛的含量需要精确控制,以达到最佳的强化效果。

微量控制元素:碳(C) 会与钛结合形成碳化物,对晶界起到一定的强化作用。硼(B) 和铈(Ce) 等元素是晶界强化剂和净化元素,能显著提高合金的持久寿命和塑性。同时,对磷(P)、硫(S) 等有害杂质元素有非常严格的限制,以保证合金的纯净度和综合性能。

总而言之,GH2136的成分是一个通过固溶强化、沉淀强化和多元素协同作用构成的复杂体系,共同保证了其在高温苛刻环境下的服役能力。

二、 关键力学性能指标

力学性能是衡量GH2136合金能否满足工程应用的核心指标,主要包括抗拉强度、屈服强度和硬度。

抗拉强度:抗拉强度是材料在拉伸试验中所能承受的最大应力值,代表其抵抗断裂的能力。GH2136合金在经过标准的热处理(固溶+时效)后,在室温下的抗拉强度通常在900 MPa以上。其更突出的优势在于高温强度,在650℃~750℃范围内,其抗拉强度依然能保持在700 MPa以上,衰减幅度较小,这是它能够用于制造涡轮盘等关键转动部件的根本原因。

屈服强度:屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的应力值,对于结构设计而言,它比抗拉强度更具参考意义。GH2136合金的室温屈服强度一般不低于680 MPa。高温下的屈服强度同样出色,在650℃时仍能保持在600 MPa左右,这确保了零件在高温高应力工况下不会轻易发生塑性变形。

硬度:硬度反映了材料抵抗局部压入(即抵抗塑性变形)的能力。GH2136合金经过充分时效硬化后,其室温硬度值通常达到HRC 30以上(约HB 300-380)。较高的硬度也意味着材料具有良好的耐磨性。

需要强调的是,这些性能指标与合金的热处理制度密切相关。不同的固溶温度、冷却速度以及时效工艺会直接影响到γ‘强化相的尺寸、数量和分布,从而最终决定材料的强度与塑性配比。

三、 物理性能:密度

GH2136合金的密度约为8.03 g/cm³。这个数值在高温合金中属于中等水平。相比于镍基高温合金(通常超过8.2 g/cm³),其较低的密度是一个显著优势,特别是在航空航天领域,意味着在满足同等强度和耐温要求下,可以实现零部件的轻量化设计,对于减轻发动机和飞行器的整体重量、提升推重比具有重要意义。

四、 执行标准

GH2136合金的生产、检验和交付必须遵循严格的国家标准(国标)和行业规范,以确保材料质量的可靠性和一致性。

材料牌号:在国家标准中,GH2136对应的牌号为GH1136(“1”常被省略),其在国外的相近牌号为美国的A-286和英国的S662。

技术标准:

GB/T 14992:《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》。此标准规定了高温合金的命名规则和体系。

GB/T 14993:《转动部件用高温合金热轧棒材》。该标准对用于制造涡轮盘、轴类等转动件的GH2136棒材的化学成分、力学性能、高低倍组织等提出了具体要求。

GB/T 14995:《高温合金热轧钢板》。此标准适用于板材形态的GH2136产品。

GB/T 14996:《高温合金冷轧薄板》。该标准规定了薄板产品的技术要求。

此外,根据最终产品的形态(如棒材、环件、锻件等),还可能涉及如HB(航空工业标准) 等一系列更为具体的行业标准。

总结

GH2136合金凭借其合理的Fe-Ni-Cr基成分设计,通过Mo、W的固溶强化和Al、Ti形成的γ‘相沉淀强化,实现了高强度、优良的抗氧化性及良好的组织稳定性的完美结合。其典型的高温抗拉强度超过700MPa,屈服强度约600MPa,密度为8.03 g/cm³,并有一整套严格的国家标准作为质量保障。因此,它被广泛应用于制造航空发动机的涡轮盘、承力环、紧固件以及燃气轮机中的关键热端部件,是650℃-750℃温度区间内不可或缺的关键结构材料。

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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