GH113高温合金百科解析
GH113合金是一种在我国航空、航天及工业领域应用广泛的铁-镍基固溶强化型高温合金。它以优异的抗氧化性、良好的工艺性能和相对经济的成本,在高温结构部件中占据重要地位。下面,我们将从多个核心维度对GH113合金进行全面的解析。
一、 核心化学成分解析
GH113合金的性能根基在于其精心设计的化学成分。它是一种以铁(Fe)和镍(Ni)为基体,并通过添加铬(Cr)、钨(W)、钼(Mo)等元素进行强化的合金。
铬(Cr):含量通常在19.0%-22.0%之间。铬是提供优异抗氧化和抗腐蚀能力的关键元素,它能在合金表面形成一层致密且牢固的氧化铬(Cr₂O₃)保护膜,有效抵抗高温下的氧化和燃气腐蚀。
钨(W)和钼(Mo):作为主要的固溶强化元素,它们共同作用,能显著提高合金基体的原子间结合力,从而提升材料在高温下的强度和抗蠕变能力。这两种元素的复合添加,起到了“1+1>2”的强化效果。
碳(C):含量控制得非常低(通常≤0.10%),过高的碳会形成有害的碳化物,降低材料的塑性和韧性。严格控制碳含量是保证合金良好焊接性和成型性的关键。
其他元素:如锰(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)等都被视为杂质元素,其含量被严格限制在很低的水平,以确保合金的纯净度和综合性能。
简而言之,GH113的成分设计理念是:以Fe-Ni为基,靠Cr实现抗氧化,靠W、Mo实现高温强化,并通过严格控制杂质来保证工艺性。
二、 关键力学性能指标
力学性能是衡量材料能否承受外力的核心指标,对于在高温下工作的GH113尤为重要。
抗拉强度:该指标代表材料在被拉断前所能承受的最大应力。GH113合金在常温下的抗拉强度通常在≥740 MPa的水平。值得注意的是,高温合金的性能评估更侧重于其在高温下的表现。在800°C至900°C的高温环境下,GH113依然能保持相当高的强度,这是它能够用于燃烧室等热端部件的原因。
屈服强度:屈服强度是指材料开始发生明显塑性变形时的应力值,它比抗拉强度更能直接反映材料在实际使用中的承载能力。GH113合金在常温下的屈服强度一般不低于≥340 MPa。在高温下,其屈服强度虽然会随温度升高而下降,但其下降速率相对缓慢,表现出良好的热强性。
硬度:GH113合金的硬度值通常使用布氏硬度(HB)来表征。其退火状态下的硬度一般不大于HB 187。硬度值反映了材料的表面抵抗硬物压入的能力,与其强度、耐磨性有一定关联。一个适中的硬度也确保了材料具有良好的冷、热加工性能。
性能特点总结:GH113合金的力学性能特点是 “高温强度优于常温强度” 。它在常温下的强度指标虽然不俗,但真正的优势在于在800-1000°C的范围内,仍能保持较高的强度和抗蠕变能力,同时兼具良好的塑性和韧性,避免了高温下的脆断风险。
三、 重要物理性能
在物理性能中,密度 是一个基础且关键的设计参数。
GH113合金的密度约为 8.28 g/cm³。这个数值介于钢和镍基高温合金之间。对于航空航天领域而言,在满足强度要求的前提下,较低的密度意味着更轻的结构重量,这对于提升飞行器的推重比和燃油经济性至关重要。
四、 执行标准体系
材料的标准化是确保其质量可靠、性能一致的前提。GH113合金在我国拥有完善的标准体系,主要规范了其化学成分、力学性能、尺寸公差及验收条件。
国家标准(GB):
GB/T 14992:这是中国高温合金牌号命名和分类的基础标准,明确了GH113的牌号和分类。
GB/T 14995 和 GB/T 14996:这两个标准分别针对GH113合金的热轧和冷轧板、带材,详细规定了其技术要求。
国家军用标准(GJB):
GJB 3317:作为军标,它对材料的质量要求更为严格,通常用于航空航天等关键领域,对材料的纯净度、均匀性和性能稳定性有更高的规定。
航空工业标准(HB):
航空工业部门也会发布相应的标准,如HB 5199等,专门指导GH113合金在航空发动机零部件上的应用。
在实际采购和生产中,必须明确指明所遵循的标准代号和具体技术条件,以确保材料完全符合设计和使用要求。
总结
GH113合金凭借其以铬-钨-钼为核心的化学成分体系,实现了优异的高温抗氧化性和足够的高温强度。其约8.28 g/cm³的密度在性能与轻量化之间取得了良好平衡。在执行国标、国军标等严格规范的指引下,GH113已成为制造航空发动机燃烧室、加力燃烧室部件、以及各种工业高温炉管和部件的关键材料,是我国高温合金材料体系中不可或缺的一员。
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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