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GH2132合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

6小时前

GH2132合金全方位百科解析

GH2132是一种在国内广泛应用的高性能铁基高温合金,相当于国际上的A-286合金。它以其在高温下优异的强度、良好的抗氧化性以及相对经济的成本,在航空航天、燃气轮机等领域占据了重要地位。下面将从多个核心指标对其进行深入解析。

一、 核心化学成分

GH2132合金属于Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型高温合金,其化学成分的设计精妙,共同赋予了材料最终的优异性能。

基体元素:铁(Fe) 作为合金的基体,提供了结构框架,保证了合金的基本成形能力和经济性。

主要合金元素:

镍(Ni):含量约为24-27%。镍是稳定奥氏体结构的关键元素,能显著提高合金的热稳定性和高温强度,并增强其耐腐蚀能力。

铬(Cr):含量约为13.5-16%。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,从而赋予合金优异的抗高温氧化和耐燃气腐蚀能力。

沉淀强化元素:

钛(Ti):含量约为1.9-2.35%。

铝(Al):含量约为0.35%以下。
钛和铝与镍共同作用,在特定的热处理(时效处理)过程中,会形成弥散分布的金属间化合物γ‘相(Ni3(Al, Ti))。这些细小的沉淀相能有效阻碍位错运动,是合金获得高强度,特别是高温强度的最主要来源。

固溶强化与晶界强化元素:

钼(Mo):含量约为1.0-1.5%。钼溶解于基体中,产生固溶强化效应,进一步提高基体强度并改善抗蠕变性能。

硼(B):含量极微,但作用关键。它能优先偏聚于晶界,强化晶界,从而提高合金的持久寿命和抗蠕变能力。

控制元素:

碳(C):含量控制在较低水平(通常≤0.08%),以避免形成过多的碳化物,影响塑性和韧性。

锰(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫(S) 等均为残余元素,其含量被严格限制,以确保材料的纯净度和综合性能。

二、 关键力学性能指标

力学性能,特别是高温力学性能,是GH2132合金的核心价值所在。其性能与热处理状态密切相关,通常经过固溶+时效处理后可达到最佳状态。

抗拉强度
GH2132合金在室温下的标准抗拉强度非常高,通常在900兆帕(MPa)以上,优质材料的典型值可达1000 MPa甚至更高。这一指标代表了材料在断裂前所能承受的最大拉力,是其作为结构件承载能力的重要体现。

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。GH2132合金在室温下的屈服强度通常不低于650 MPa,典型值在700 MPa左右。这意味着在承受如此高的应力时,材料仍能保持弹性,不发生永久变形。

高温持久与蠕变性能
这是GH2132合金的突出优势。在650°C至700°C的温度范围内,它依然能保持很高的强度和抗蠕变能力。例如,在650°C温度下,它能够承受较高的应力并持续工作上百小时而不断裂。这使得它非常适合用于制造航空发动机的涡轮盘、承力环、紧固件等需要在高温下长期工作的部件。

硬度
经过充分时效硬化后,GH2132合金的硬度值通常较高,布氏硬度(HBW)范围一般在270-350之间,洛氏硬度(HRC)约在30-40之间。较高的硬度保证了零部件的耐磨性和抗变形能力。

三、 重要物理性能

密度
GH2132合金的密度约为7.93 g/cm³。这一数值介于传统钢铁与镍基高温合金之间,使其在需要高强度和一定耐热性,同时又对重量敏感的应用中(如航空航天)具有显著的轻量化优势。

热膨胀系数
该合金具有适中的热膨胀系数,在20-100°C范围内,其平均线膨胀系数约为14.0×10⁻⁶/°C。这一特性对于在温度变化环境中工作的零件至关重要,有助于减少因热胀冷缩引起的热应力。

弹性模量
其室温下的弹性模量(杨氏模量)约为200 GPa,反映了材料抵抗弹性变形的能力。

四、 主要执行标准

GH2132合金的生产、检验和验收遵循严格的国家标准、行业标准以及国际通用规范。

中国国家标准(GB):

GB/T 14992:这是中国高温合金牌号命名的基础标准,规定了GH2132这一牌号。

GB/T 14993、GB/T 14994、GB/T 14995、GB/T 14996 等:这些标准分别对GH2132合金的转动件用棒材、锻制棒材、热轧板、冷轧板等不同形态产品的技术条件做出了详细规定,涵盖了化学成分、力学性能、尺寸偏差、检验方法等全方位要求。

美国材料与试验协会标准(ASTM)及航空航天材料规范(AMS):

ASTM A638 / A638M:规定了沉淀硬化铁基高温合金棒材和锻件的标准,其中Grade 660即对应GH2132(A-286)。

AMS 5731、AMS 5725、AMS 5525 等:这些是航空航天领域广泛采用的更具体、更严格的技术规范,分别针对棒材、锻件、薄板和带材等形式。

其他标准:
此外,还有如HB(航空工业标准)、GJB(国家军用标准) 等,对用于特定航空、军事用途的GH2132材料提出了额外的质量控制要求。

总结

GH2132合金通过巧妙的Fe-Ni-Cr基体设计和Ti、Al等元素的沉淀强化,成功地在高强度、优异的高温性能、良好的抗氧化性以及相对可控的成本之间取得了卓越的平衡。其室温抗拉强度可达1000 MPa级,屈服强度超过650 MPa,并在高达650-700°C的环境下仍能保持出色的力学性能。结合其约7.93 g/cm³的密度和一系列严格的国内外执行标准,使其成为在航空航天发动机、燃气轮机及其他高温高压环境中关键部件的首选材料之一。

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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