GH4413（铁镍铬基时效沉淀强化型高温合金）百科

GH4413是一种高性能铁镍铬基时效沉淀强化型高温合金，以下是从成分、性能、工艺及物理参数四个维度整理的百科式参数介绍：

一、 化学成分（质量分数%）

GH4413合金以铁为基体，通过添加多种合金元素进行复合强化，严格控制杂质含量以确保高温稳定性：

镍 （Ni）：36.0 ～ 38.0 （保证奥氏体基体的稳定性和抗腐蚀性）

铬 （Cr）：12.5 ～ 14.5 （提供高温抗氧化性和耐腐蚀性）

钨 （W）：4.0 ～ 6.0 （固溶强化，提高再结晶温度）

钼 （Mo）：3.0 ～ 5.0 （固溶强化，同时提高热强性）

铝 （Al）：1.2 ～ 1.8 （形成γ‘ 相 Ni3Al 的主要时效强化元素）

钛 （Ti）：1.2 ～ 1.8 （与铝共同形成强化相，提高屈服强度）

碳 （C）：≤ 0.10 （形成少量碳化物以细化晶界，过高则损害塑性）

硼 （B）：≤ 0.015 （晶界微合金化元素，强化晶界）

铈 （Ce）：≤ 0.02 （净化晶界，改善热加工性能）

铁 （Fe）：余量 （基体元素，平衡成本与性能）

杂质控制：硫 （S） ≤ 0.009%； 磷 （P） ≤ 0.015%； 硅 （Si） ≤ 0.60%； 锰 （Mn） ≤ 0.60%

二、 物理性能参数

密度 （ρ）：8.15 g/cm³ （在室温下，比纯铁略重，符合高温合金的典型密度范围）

熔点范围：1360℃ ～ 1420℃ （无固定熔点，呈现固液相线区间）

居里点：该合金为顺磁性材料，在常温及工作温度下无磁性。

比热容 （20℃）：约 460 J/（kg·K）

热导率 （λ）：

室温：约 12.1 W/（m·K）

800℃：约 24.5 W/（m·K） （随温度升高热导率逐渐增加）

线膨胀系数 （α）：

20℃ ～ 200℃：约 12.5 × 10⁻⁶ /K

20℃ ～ 800℃：约 15.8 × 10⁻⁶ /K

电阻率 （20℃）：约 1.15 Ω·mm²/m （较高电阻率，适合有抗电流需求的高温部件）

三、 力学性能

GH4413通过热处理获得优异的综合力学性能，典型标准热处理制度为：固溶处理 + 时效处理。

室温力学性能（典型值）：

抗拉强度 （Rm）：≥ 1000 MPa

屈服强度 （Rp0.2）：≥ 680 MPa

延伸率 （A）：≥ 15%

断面收缩率 （Z）：≥ 18%

硬度：约 32 ～ 38 HRC

高温力学性能（700℃ ～ 800℃）：

持久性能：在700℃ / 400MPa 条件下，持久寿命通常大于 100小时。

高温拉伸：在700℃时，抗拉强度仍能维持在 700 MPa 以上。

蠕变抗力：具有良好的抗蠕变性能，适用于长期承载的高温部件。

四、 工艺性能

热加工工艺：

锻造：具有良好的热塑性，锻造加热温度通常控制在 1120℃ ～ 1180℃ 之间。始锻温度不低于 1050℃，终锻温度需控制在 950℃ 以上。热加工后需及时进行热处理以防止产生裂纹。

热轧：适用于板材和棒材的生产，温度区间与锻造类似。

热处理工艺：

固溶处理：1140℃ ± 10℃，保温一定时间后空冷或油冷，目的是溶解粗大的强化相，获得过饱和固溶体。

中间处理：1050℃ ± 10℃，保温后空冷（有时省略，视性能要求而定）。

时效处理：800℃ ± 10℃，保温16小时后空冷。此过程析出细小弥散的 γ‘ 相，达到强化目的。

焊接性能：合金的焊接性能中等。可采用氩弧焊进行连接，但需控制焊接线能量，焊后建议进行消除应力处理。不建议在完全时效状态下进行大规模焊接操作，以免产生焊接裂纹。

冷成型性能：由于合金强度高，冷变形难度较大，通常需要中间退火处理才能进行复杂的冷成型加工。

五、 应用特性与领域

主要特性：GH4413在 700℃ 以下具有高的屈服强度和持久强度，在 800℃ 以下具有良好的抗氧化性。组织稳定性好，长期使用过程中不易产生有害相。

典型应用：主要用于制造航空发动机和燃气轮机的涡轮盘、承力环、紧固件、密封环以及工作在高温环境下的其它承力部件。