Udimet 188（钴基固溶强化型高性能高温合金）百科

Udimet 188（也常写作Haynes 188，两者成分相近，属同一合金体系）是一种钴基固溶强化型高性能高温合金。它以出色的高温强度、优异的高温抗氧化性及耐腐蚀性能而著称，被广泛应用于航空航天、石油化工及工业热处理领域。以下是其详细的百科参数介绍：

化学成分（质量分数%）

Udimet 188 是一种通过添加大量钨和铬进行固溶强化的合金，典型化学成分范围如下：

钴 （Co） ：余量 （约 39-41%）

镍 （Ni）：21.0 - 23.0%

铬 （Cr）：21.0 - 23.0%

钨 （W）：13.0 - 15.0%

铁 （Fe）：≤ 3.0

锰 （Mn）：≤ 1.25

硅 （Si）：0.20 - 0.50

碳 （C）：0.05 - 0.15

镧 （La）：0.02 - 0.12 （微量的镧显著提高了合金的抗氧化性）

物理性能

密度：约 9.13 g/cm³

熔点范围：1300 - 1360 °C

电阻率：约 1.07 μΩ·m （室温）

热导率：中高等水平，随温度升高而增加

室温：约 10.5 W/（m·K）

1000°C：约 24.5 W/（m·K）

比热容：约 0.45 J/（g·K） （室温）

弹性模量：

弹性模量 （E） 约 211 GPa （室温）

随着温度升高，弹性模量逐渐下降

力学性能

Udimet 188 在高达 1100°C 的温度下仍能保持优异的强度和抗蠕变性能。其典型的室温与高温性能如下（具体数值取决于热处理状态和测试温度）：

抗拉强度：

室温：约 950 - 1150 MPa

815°C：约 500 MPa 以上

屈服强度 （0.2% 残余变形）：

室温：约 450 - 550 MPa

815°C：约 280 MPa

延伸率：

室温：通常在 40% 以上 （具有极佳的塑性）

高温下仍能保持较高的延伸率，通常在 30-60% 之间

蠕变断裂强度：

在 815°C、1000小时寿命条件下，断裂应力可达 110 MPa 左右

持久强度：在航空发动机常见的工况下表现出优异的长期稳定性

耐腐蚀与抗氧化性能

高温抗氧化性：由于含有较高的铬和微量的镧，Udimet 188 在 980°C 至 1150°C 的循环氧化条件下表现极为出色。氧化皮粘附性强，不易剥落，远优于不含稀土元素的同类合金。

耐腐蚀性：对燃烧产物、含硫气氛及多种熔盐具有良好的抵抗能力，适用于燃气轮机等恶劣环境。

工艺性能

热处理工艺：

固溶处理：典型工艺为 1175°C 保温，随后快速水冷或快速风冷。其热处理过程无时效硬化阶段，通过固溶处理获得最佳的综合性能。

热加工：

锻造温度：热加工温度范围通常在 980°C 至 1175°C 之间。

成型性：具有良好的热塑性，可通过锻、轧、挤等常规工艺成型。

冷加工：

虽然强度高，但 Udimet 188 在固溶态仍能进行适度的冷加工，如冷轧或冷拉。由于加工硬化速率较高，可能需要中间退火。

焊接性能：

焊接性优良，可采用钨极氩弧焊、电阻焊、电子束焊等多种方法进行连接。

通常不需要焊后热处理，但若在刚性拘束条件下焊接，建议进行焊后退火以消除应力。

常用的填充金属为同质材料或 Hastelloy X。

典型应用

航空航天：航空发动机的燃烧室筒体、火焰稳定器、加力燃烧室部件、喷气管、涡轮机匣等。

工业领域：工业炉窑的辐射管、热处理工装夹具、燃气轮机燃烧室部件、高温热电偶保护管、石油化工裂解管等。

总结而言，Udimet 188 是一种综合性能优异的钴基高温合金，在极高温度下同时具备了强度、抗氧化性和可加工性，是制造长期工作在 1100°C 左右热端部件的理想材料之一。