HastelloyS合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

Hastelloy S合金百科解析

Hastelloy S是一种经典的镍基高温合金，由美国哈氏合金公司研发。它以其在高温环境下卓越的抗氧化性、优异的抗蠕变能力以及良好的组织稳定性而闻名，被广泛应用于航空发动机、工业燃气轮机等关键热端部件。下面将从其核心指标进行全面解析。

一、 合金成分设计解析

Hastelloy S的化学成分是其卓越性能的基石。它是一种以镍为基体的复杂合金，其成分设计精妙，旨在平衡强度、塑性和环境抗力。

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韧性和抗腐蚀能力。

铬：含量约为15.5%，主要功能是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜。这层膜能有效抵抗高温氧化、硫化等腐蚀性介质的侵蚀，是抗氧化性能的关键。

钼：含量约为14.5%，是重要的固溶强化元素。钼原子溶于镍基体中，能显著提高合金的强度，特别是高温强度，并增强其对还原性介质的耐腐蚀性。

钴：作为一种战略性元素，钴的加入有助于提高合金的固溶强化效果和抗热疲劳性能。

钨与铁：钨作为辅助固溶强化元素，与钼协同作用进一步增强高温强度。铁则主要起稳定成本和调节工艺性能的作用。

微量元素：合金中还含有严格控制含量的镧，这是一种活性元素，它能显著改善氧化膜的附着性，防止其在热循环过程中剥落，从而极大地提升了合金的抗循环氧化能力。

这种独特的成分组合，使Hastelloy S在高达1000°C的苛刻环境中，既能保持足够的强度，又能长时间抵抗环境的侵蚀。

二、 力学性能指标

力学性能是衡量材料承载能力的关键，Hastelloy S在室温和高温下均表现出色。

抗拉强度：Hastelloy S在常温下的典型抗拉强度值通常在725 MPa以上。这一指标代表了材料在断裂前所能承受的最大应力，反映了其整体的强韧性。

屈服强度：其常温下的典型屈服强度约为310 MPa。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点，对于结构件设计而言，这个值比抗拉强度更具参考意义，因为它定义了材料的弹性使用极限。

高温性能：Hastelloy S的真正优势在于其高温力学性能。在870°C这样的高温下，它依然能保持较高的强度和优异的抗蠕变性能。抗蠕变性能是指材料在高温和恒定应力下，抵抗随时间缓慢发生塑性变形的能力，这对于在高温下长期工作的涡轮部件至关重要。

三、 物理性能指标

密度：Hastelloy S的密度较高，约为8.86 g/cm³。这是由其富含大量重元素（如镍、钼、钨）的化学成分所决定的。较高的密度通常与较好的强度和辐射屏蔽能力相关，但在对重量敏感的航空航天应用中需要进行轻量化设计。

硬度：Hastelloy S在固溶退火状态下的典型硬度约为HRB 95（约等于HRC 20或HB 210）。硬度反映了材料抵抗局部压入或划伤的能力。这个硬度水平表明该合金在拥有良好强度的同时，仍具备一定的加工性和韧性。

四、 执行标准指标

为确保材料质量的一致性和可追溯性，Hastelloy S的生产和验收遵循一系列国际和行业标准。常见的执行标准包括：

ASTM标准：这是应用最广泛的标准之一。例如，板材、带材可遵循ASTM B575标准；棒材和锻件可遵循ASTM B572标准。这些标准详细规定了材料的化学成分、力学性能、尺寸公差及检验方法。

AMS标准：航空航天材料规范对材料有更严格的要求。Hastelloy S对应有AMS 5718等规范，该标准对材料的纯净度、微观组织和性能指标提出了更高的航空级要求。

其他标准：根据不同国家和地区的需求，它也可能符合如德国DIN、日本JIS等标准中的相应牌号规定。

总结

Hastelloy S合金通过其高镍铬钼的固溶强化基体，结合镧元素的微合金化作用，成功实现了高强度、优异抗蠕变能力和出众抗高温氧化性能的完美结合。其约725 MPa的抗拉强度、310 MPa的屈服强度、8.86 g/cm³的密度以及HRB 95级别的硬度，共同构成了其在极端环境中可靠服役的性能基础。严格遵循ASTM、AMS等国际标准，确保了其在全球航空航天和能源工业中的广泛应用与高度认可。

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。