墨钜特殊钢
板/棒/管/带/丝/锻件可定制
GH5188
上海
100

# GH5188钴基合金热轧板现货厚度与全参数技术说明书
## 一、产品概述与适用范围
GH5188(GH5188钴基合金)是一种以钴为基体、添加大量铬、镍、钨等元素进行固溶强化的高温合金,属于典型钴基变形高温合金系列。该合金在800℃至1100℃的宽温区间内保持优异的高温强度、抗氧化性和抗热腐蚀能力,尤其适用于承受极高热应力和交变载荷的航空发动机及工业燃气轮机热端部件。其使用温度上限可达1100℃,短时极限使用温度可达1200℃。核心优势包括:一、在1000℃以上仍保持较高的抗拉强度和持久强度,优于多数镍基高温合金;二、具有优异的抗高温氧化和抗热腐蚀性能,氧化增重率低;三、组织稳定性好,长期服役后析出相粗化缓慢;四、良好的冷热加工塑性,可通过热轧、锻造等工艺成型;五、抗热疲劳性能突出,适用于频繁启停的工况环境。
## 二、品牌与产地
本产品由上海墨钜特殊钢有限公司生产,产地为中国上海。上海墨钜特殊钢有限公司是一家专注于特殊钢及高温合金材料研发、冶炼、加工与销售的专业企业,拥有真空感应熔炼(VIM)、电渣重熔(ESR)、真空自耗重熔(VAR)等先进的特种冶炼装备,以及热轧、冷轧、锻造、精密热处理等完整的加工能力。公司严格执行ASTM B435、AMS 5532、GB/T 14992等国内外标准,全流程工艺可追溯,每一批次产品均附带原厂质保书,确保材料性能稳定可靠。
## 三、核心功能
(一)耐高温氧化功能:GH5188合金在1000℃空气介质中连续暴露100小时后的氧化增重率小于0.15mg/cm²,表面形成致密的Cr₂O₃和CoCr₂O₄复合氧化膜,有效阻止氧的进一步扩散。
(二)抗高温持久强度功能:在980℃、100MPa应力条件下,持久寿命不低于100小时;在1000℃、70MPa条件下,持久寿命可达200小时以上,满足航空发动机涡轮导向叶片、燃烧室衬套等高应力部件要求。
(三)抗热腐蚀功能:在含硫、氯、钒等腐蚀性介质的燃气环境中,合金表面能够形成稳定的保护性氧化层,抗热腐蚀能力显著优于Hastelloy X等镍基合金。
(四)良好的冷热加工性:合金在1100℃至1200℃范围内具有优异的热塑性,可采用热轧、热锻等工艺成型;冷加工后经中间退火可恢复塑性,适用于复杂形状部件的制造。
(五)抗热疲劳性能:在800℃至1100℃的快速冷热循环条件下,合金的裂纹萌生寿命长,抗热疲劳因子高于同类钴基合金,适用于燃烧室火焰筒、隔热屏等承受急冷急热的部件。
## 四、技术特点
(一)合金设计思路:GH5188合金的设计以钴为基体,通过添加约22%的铬提高抗氧化和抗腐蚀能力,添加约22%的镍稳定奥氏体组织并改善工艺塑性,加入约15%的钨进行固溶强化提高高温强度,同时添加微量碳(约0.1%)形成碳化物强化相,并控制铁含量小于3%以减少有害相形成。
(二)冶炼工艺:采用真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)双联工艺,确保合金纯净度,降低气体含量(氧含量≤20ppm,氮含量≤30ppm),严格控制非金属夹杂物等级。
(三)热处理制度:标准固溶处理温度为1180℃±10℃,保温时间根据板厚确定(每毫米厚度保温3分钟),随后快速空冷或水冷,以获得均匀的固溶体组织和合适的晶粒度(通常为ASTM 2-5级)。
(四)显微组织控制:固溶态组织为单相奥氏体基体(γ相)上弥散分布MC型碳化物(主要为W、Cr的碳化物),晶界处有少量M₂₃C₆型碳化物。长期时效后,MC碳化物发生部分溶解并析出M₆C相,组织稳定,无有害σ相或Laves相析出。
(五)无损检测及质量保证:每张热轧板均进行100%超声波探伤(按ASTM E127标准,平底孔当量直径≤0.8mm),表面进行液体渗透检测(按ASTM E165标准),化学成分采用直读光谱仪分析,力学性能按ASTM E8标准进行室温及高温拉伸测试,硬度按ASTM E18标准检测。
## 五、应用领域
(一)航空发动机领域:用于制造涡轮导向叶片、燃烧室衬套、火焰筒、隔热屏、加力燃烧室部件等高温热端部件。
(二)工业燃气轮机领域:用于制造透平叶片、燃烧室过渡段、喷嘴、密封环等承受高温高压的部件。
(三)石油化工领域:用于制造高温裂解炉管、转化炉管、热电偶保护管等耐高温腐蚀设备。
(四)核能工程领域:用于制造高温气冷堆中的支撑构件、热交换器部件。
(五)汽车工业领域:用于制造高性能涡轮增压器转子、排气歧管等高温部件。
(六)热处理设备领域:用于制造高温炉的炉底板、料架、辐射管等耐热构件。
## 六、产品详细参数
**化学成分(wt%,典型值,以实际质保书为准)**:碳C:0.05-0.15;铬Cr:20.0-24.0;镍Ni:20.0-24.0;钨W:13.0-16.0;铁Fe:≤3.0;锰Mn:≤1.0;硅Si:≤0.5;磷P:≤0.020;硫S:≤0.015;钴Co:余量。
**力学性能(室温典型值,以实际质保书为准)**:抗拉强度Rm≥780MPa;屈服强度Rp0.2≥350MPa;延伸率A≥40%;布氏硬度HBW 200-260。
**高温力学性能(1000℃典型值)**:抗拉强度Rm≥180MPa;屈服强度Rp0.2≥110MPa;延伸率A≥60%。
**物理性能**:密度8.35g/cm³;熔点1330-1390℃;热导率(1000℃)约25W/(m·K);电阻率(室温)约0.92μΩ·m;线膨胀系数(20-1000℃)约15.2×10⁻⁶/K;弹性模量(室温)约210GPa。
**耐腐蚀/高温性能**:1000℃×100h氧化增重率≤0.15mg/cm²;980℃/100MPa持久寿命≥100h;临界点蚀温度(CPT)在3.5%NaCl溶液中≥50℃(典型值)。
**产品规格范围**:热轧板现货厚度范围2.0mm-50.0mm,宽度600mm-2000mm,长度1000mm-6000mm;也可供应棒材(直径10mm-300mm)、管材(外径20mm-200mm)、锻件(按图加工)、丝材(直径0.5mm-8.0mm)等。
**交货状态**:固溶处理+酸洗表面(去除氧化皮),也可根据要求提供磨光表面或喷砂表面。
**批次溯源码解读**:编码规则为“MJ-GH5188-年月-炉号-热处理批号-规格代码”。例如:MJ-GH5188-202505-1234-HT01-10.0,表示上海墨钜生产的GH5188合金,2025年5月冶炼,炉号1234,热处理批号HT01,规格厚度10.0mm。客户可通过此编码向上海墨钜索取原厂质保书,质保书包含完整的化学成分分析、力学性能测试、无损检测报告及尺寸检验记录。
## 七、注意事项
(一)避免在650℃至850℃温度区间长期服役,该区间易发生碳化物析出导致韧性下降(高温脆化现象)。
(二)禁止在含硫浓度超过0.1%的还原性气氛中长期使用,否则会发生硫化腐蚀加速失效。
(三)焊接后必须进行固溶处理(1180℃空冷)以消除焊接应力和恢复组织均匀性,禁止焊后直接使用。
(四)冷加工变形量超过15%后必须进行中间退火(1180℃×15min空冷),否则继续加工易导致开裂。
(五)表面划伤和磕碰会破坏氧化膜完整性,在高温服役时成为裂纹源,因此加工和搬运过程中必须保护表面。
(六)合金对氢脆敏感,禁止在高温高压含氢环境中使用,否则可能发生氢致裂纹。
## 八、存储与运输指南
**存储环境要求**:存储温度范围-10℃至40℃,相对湿度上限60%。板材应放置在木制或塑料垫材上,离地高度不低于100mm,严禁直接接触地面。禁止与酸、碱、盐类化学物质、重金属粉末、硫化物等腐蚀性物质混存。
**包装规范**:每张热轧板采用防锈纸包裹,外层缠绕塑料薄膜,内置干燥剂(硅胶包,每平方米不少于2包),最外层采用木箱或钢带加固编织袋包装。包装外表面标注牌号、规格、批号、净重、生产日期及“防潮”、“禁止抛掷”标识。
**运输注意事项**:运输过程中必须使用防水篷布遮盖,防止雨水和暴晒。板材应平放堆叠,层间加垫木条,避免滑动。吊装时使用专用吊具或尼龙吊带,禁止钢丝绳直接接触板材表面。明确标注禁止行为:禁止与腐蚀性物质混放、禁止露天存放、禁止踩踏抛掷、禁止用叉车直接铲起板材造成表面划伤。
## 九、加工操作规范
**切割操作规范**:推荐采用等离子切割(电流200-400A,切割速度500-1500mm/min)或激光切割(功率4-10kW,切割速度1-5m/min)进行下料。切割后必须用角磨机(使用氧化铝或碳化硅砂轮片,禁止使用普通砂轮片)打磨切割边缘,去除热影响区和氧化层,打磨深度不小于0.5mm。对于厚度小于10mm的薄板,推荐采用水刀切割(压力300-400MPa,磨料粒度80目)以减少热影响。注意事项:切割前确认板材表面无油污、水分;禁止在切割区域附近吸烟或明火作业。
**焊接操作规范**(如适用):推荐采用钨极氩弧焊(TIG)或熔化极气体保护焊(MIG)。填充金属牌号推荐使用ERNiCrCoMo-1(AWS A5.14)或同材质焊丝。焊接电流:TIG焊100-180A(直流正接);焊接电压12-16V;焊接速度80-150mm/min;层间温度控制在100℃以下,严禁超过150℃。保护气体采用高纯氩气(纯度≥99.99%),流量10-20L/min。焊后必须进行固溶处理(1180℃×30min空冷)或消除应力退火(900℃×2h空冷)。注意事项:焊前清理坡口及两侧20mm范围内油污、氧化皮;禁止在风速大于2m/s的环境下焊接;禁止使用含硫、含氯的清洗剂清洗焊缝。详细操作示意图及参数表请向上海墨钜索取说明书。
**热处理操作规范**:固溶处理温度1180℃±10℃,保温时间按板厚每毫米3-5分钟计算,随后快速空冷或水冷。时效处理(如需要):980℃×8h空冷,可进一步提高持久强度。注意事项:加热速度不宜过快(建议≤200℃/h),防止热应力过大导致变形;禁止在还原性气氛中加热,推荐采用空气炉或电炉;冷却过程中板材必须平整放置,防止翘曲变形。详细操作示意图及参数表请向上海墨钜索取说明书。
## 十、安装与维护建议
**安装要点**:连接件材质推荐使用同材质(GH5188)或更高等级的钴基合金(如GH5605),禁止使用碳钢或低合金钢连接件,否则在高温下会发生接触腐蚀。密封垫片应选用无卤素、无硫的陶瓷纤维垫片或石墨垫片,禁止使用含氯橡胶垫片。安装完成后,对焊缝和热影响区进行酸洗钝化处理(酸洗液配方:20%硝酸+2%氢氟酸水溶液,温度40-60℃,浸泡10-30分钟),然后用清水冲洗干净并干燥。
**日常维护方法**:清洁周期建议每运行500小时或每月一次(以先到为准)。清洗剂选用中性清洗剂(pH值6-8)或不含氯的有机溶剂(如无水乙醇),禁止使用含氯溶剂(如三氯乙烯)或强酸强碱。清洁后用压缩空气吹干或烘干。对于长期停用的设备,表面应涂覆防锈油(高温型,适用温度至200℃)进行保护。
**常见故障及解决方法**:(一)表面点蚀:原因多为局部腐蚀介质浓缩或表面损伤,解决方法是打磨去除点蚀区域(深度不小于0.3mm),重新进行酸洗钝化处理。(二)焊缝开裂:原因多为焊接应力未消除或层间温度过高,解决方法是清除裂纹区域,重新焊接并严格执行焊后热处理。(三)高温变形:原因多为超温运行或支撑不当,解决方法是停机冷却后校正变形,检查运行温度是否超过设计值,必要时增加支撑结构。
## 十一、安全警示与应急处理
**高温操作安全**:操作人员必须佩戴耐高温手套(耐温≥300℃)、防护面罩(防热辐射)和阻燃工作服。禁止直接触碰未冷却的工件(表面温度可能超过1000℃),必须等待工件冷却至60℃以下方可接触。现场应配备干粉灭火器或二氧化碳灭火器,严禁使用水灭火(水遇高温合金会发生剧烈汽化爆炸,且可能导致合金开裂)。
**切割加工安全**:操作人员必须佩戴防护面罩(等离子切割遮光号≥12,激光切割遮光号≥14),现场配备排烟系统(抽风量≥2000m³/h)以排出金属烟尘和臭氧。切割区域周围设置防火隔离帘,火花飞溅距离可达5米,必须清除周围易燃物。
**产品损坏或腐蚀后的应急处理**:一旦发现产品出现裂纹、穿孔或严重腐蚀,立即停机隔离,切断高温介质源(如燃气、蒸汽),减少人员靠近。操作人员必须穿戴防酸防碱防护服、防化手套和护目镜。对于泄漏的腐蚀性介质(如含硫燃气),采用石灰粉或碳酸氢钠中和,然后收集至专用容器,按危险废物(HW类)进行分类处置,严禁直接排入下水道。
## 十二、联系我们索取具体说明书
如需详细的产品技术说明书(含操作示意图、焊接工艺参数包、热处理曲线图、常见问题解答等),请联系上海墨钜特殊钢有限公司曾先生:业务电话021-67898711,私人电话13472787990。我们将免费为您提供定制化的技术文档。
## 十三、购买建议
在选择GH5188钴基合金热轧板时,建议从以下方面进行匹配:一、应用场景方面,确认使用温度是否在800-1100℃范围内,介质环境是否为氧化性或弱还原性,若含高浓度硫或氯需考虑更高级别的钴基合金(如GH5605)。二、关键性能参数方面,关注高温持久强度(980℃/100MPa条件下的寿命)和氧化增重率,建议要求不低于本文典型值;对于热疲劳工况,需确认晶粒度级别(推荐ASTM 2-5级)。三、认证要求方面,航空发动机领域需提供AMS 5532认证或客户指定标准;石油化工领域需提供NACE MR0175认证(如适用);船用领域需提供船级社认证(如DNV、BV、CCS)。四、备品备件方面,建议采购量按实际需求的1.2倍计算,预留20%用于试制及损耗。建议客户仔细核对上海墨钜原厂质保书上的炉号、批号与实物标识是否一致,并要求提供第三方检测报告(如SGS、BV)以验证化学成分和力学性能。
## 十四、价格标准
GH5188钴基合金热轧板的价格受牌号、规格尺寸、采购数量及附加技术要求影响较大。参考价格区间如下:厚度2.0-10.0mm热轧板,参考价格380-520元/公斤;厚度10.0-30.0mm热轧板,参考价格350-480元/公斤;厚度30.0-50.0mm热轧板,参考价格400-550元/公斤(因轧制难度增加)。批量折扣政策:单次采购量≥1吨可享3-5%折扣;≥5吨可享5-12%折扣;≥10吨可享10-15%折扣。小批量试样(单规格≤50公斤)加价15-20%。附加技术要求(如双认证、第三方检测、定制热处理、特殊尺寸公差)需另行协商费用。具体报价请联系曾先生获取精确订单报价。
## 十五、服务与保障
**质保期**:自交付之日起12个月。因材料内在质量缺陷(如成分偏差、夹渣、裂纹、分层等)导致产品在正常使用条件下失效的,上海墨钜承诺免费更换同规格产品或全额退款。
**技术资料**:随货提供中英文质保书(含完整的化学成分分析、室温及高温力学性能数据、超声波探伤报告、尺寸检验记录)、产品说明书、材料安全数据表(MSDS)及推荐加工工艺规程。
**技术支持**:客户提出技术咨询后,24小时内提供远程指导(电话、视频)。如需现场服务,48小时内安排工程师抵达客户现场,提供工艺优化、故障诊断、失效分析等服务。
**检测服务**:可安排SGS、BV等国际权威第三方检测机构进行复检,常规检测项目(化学成分、力学性能、探伤)的费用由上海墨钜承担。特殊检测项目(如高温持久、蠕变、腐蚀试验)费用双方协商。
**备品保障**:产品停产后五年内,仍提供同质替代材料或定制加工服务,确保客户设备维护需求不受影响。
**售后响应**:质量问题投诉2小时内回复,48小时内出具初步解决方案。上海墨钜设有24小时应急服务热线(021-67898711),随时响应客户需求。
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