成分百科：耐蚀高温合金-GH2696合金冷轧板/锻方

GH2696（旧牌号GH696、GH696M）是我国按俄标ЭИ696М/10X11H23T3MP体系发展的Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，以"铁代镍"的成分思路把镍控制在21—25%、铬压到10—12.5%，靠Ti-Al析出γ′相为主、Mo固溶强化为辅、微量B净化和晶界偏聚，在650℃以下拿到高屈服强度与低应力松弛特性，短时允许到750℃。它不追求750℃以上热强性，而是精准服务于"中温、高屈服、抗松弛、可锻可焊"的紧固件/盘环件/弹簧场景，是航空发动机外围与中温承力件里替代部分镍基合金的经济型选项。

一、化学成分与强化机理

GH2696化学成分（GB/T 14992，质量分数%）：C≤0.10，Cr 10.00—12.50，Ni 21.00—25.00，Mo 1.00—1.60，Ti 2.60—3.20，Al≤0.80（多数技术条件取≤0.08或≤0.35，依产品形态而异），B≤0.020，Fe余量；杂质Mn≤0.60，Si≤0.60，P≤0.020，S≤0.010，Cu一般不限但控低。密度7.93g/cm³，熔点1360—1400℃，无磁性奥氏体组织，20℃弹性模量约200GPa。

强化分三层叠加。第一层固溶强化：Fe-25Ni-12Cr奥氏体基体由Cr保证700℃以下抗氧化与抗燃气腐蚀，Mo溶于基体提高位错运动阻力和蠕变抗力，镍量足以稳定奥氏体但不至成本过高。第二层时效沉淀强化：Ti是主强化元素（2.6—3.2%），Al辅助，标准热处理后析出体积分数约10%的γ′相Ni₃(Ti,Al)，尺寸数十纳米、弥散分布，是室温屈服≥685MPa、650℃仍保持高承载的核心；部分技术条件采用770℃一次时效+640℃二次时效，可进一步细化γ′、缩短粒子间距，室温屈服抬到900MPa级但塑性略降。第三层晶界工程：B偏聚晶界抑制蠕变空洞形核，Ti(CN)、M₃B₂型硼化物钉扎晶界，使持久与抗松弛性能优于普通固溶合金。需警惕的是，800℃长期时效会析出棒状Laves相、γ′向η相转化，强度韧性双降，因此长期服役红线锁在650℃。

二、力学性能、热处理与工艺特性

棒材标准热处理（制度Ⅰ）：1100±10℃×1—2h油冷 + 780±10℃×16h炉冷至650±10℃×16h空冷，硬度285—341HBW；室温Rm≥980MPa、Rp0.2≥685MPa、δ≥10%、ψ≥12%；600℃/570MPa持久≥30h。制度Ⅱ（1120℃固溶+840—850℃×3—5h空冷+700—730℃×16—25h空冷）室温强度略低但高温持久更稳。板材/带材常采1100℃级固溶空冷+700℃级时效；冷拉丝固溶后冷拉40—50%，再700—750℃×3—5h空冷，室温Rm可达1270MPa级、HRC≥40，专供弹簧与紧固件。

700℃典型参考值：Rm≥700MPa，Rp0.2≥550MPa，δ≥12%；650℃是持久强度拐点，650℃/450—500MPa级可达百小时级，700℃以上持久陡降。高温弹性与抗应力松弛是它区别于GH2150的关键——700℃数千小时夹紧力衰减极小，故定位"zero-relaxation fastener alloy"。

热加工：锻造/轧制加热1100—1120℃，终锻≥900℃，过烧敏感需控温；固溶态冷成形性尚可但加工硬化快，冷变形＞15%需中间退火（980℃级）。焊接性合格，氩弧焊、点焊、电子束焊均可，固溶态施焊裂纹敏感低，焊后补时效恢复强度。切削属难加工材料，时效后HRC30—45，需硬质合金刀具低速大进给并充分冷却。相变上γ′在950℃基本回溶、750℃析出峰、600—650℃有二次γ′，1020℃以上MC碳化物与晶界相减少致晶粒长大，故固溶温度严控1100—1120℃。

执行标准覆盖GB/T 14992、GB/T 14994、GJB 2611A（冷拉棒）、GJB 3318A（冷轧带）、HB 5463—5467（棒/冷拉棒/薄板/弹簧带/丝）、HB/Z 140（热处理）；熔炼多用VIM+ESR或VIM+VAR双联重熔保证洁净度。

三、工程应用与选型边界

GH2696的主战场是650℃以下长期承力且要求抗松弛的零件：航空发动机涡轮/压气机螺栓、快卸环、管接头、安装座、支架；涡轮盘与压气机盘（中温段、非最高应力区）、工作叶片根部、涡轮壳体、连接环、承力环锻件；400—650℃圆柱形螺旋弹簧（冷拉丝供货）；地面燃气轮机外围支架、涡轮增压器耐热构件、石化中温加热设备件。俄标同系合金有数十年发动机使用履历，国内多型号考核后已批产。

选型边界三条：长期≤650℃、短时≤750℃，超温则Laves相脆化；以屈服强度与夹紧力保持率为第一指标，而非追求700℃以上蠕变断裂；接受Fe-Ni-Cr基的抗氧化下限（700℃氧化增重小，但800℃以上不及高Cr镍基）。它不替代GH4169用于700℃以上高周疲劳转动件，也不做火焰筒内衬；若零件需焊接为主选GH2150，需抗松弛螺栓/弹簧则GH2696更合适，需750℃长时盘件则上GH4169或镍基盘合金。

总结

GH2696是一种把成本、屈服强度与抗应力松弛放在首位的Fe-Ni-Cr基时效合金：以Ti-Alγ′沉淀拿强度、Mo拿蠕变抗力、B拿持久寿命，标准热处理下室温屈服685MPa起、700℃仍保550MPa级屈服与极低松弛率，密度7.93g/cm³、长时服役锁在650℃。它填补的是"航空发动机外围紧固件+中温盘环+高温弹簧"这一细分空白，价值不在极限热强性，而在用较低镍铬用量换得足够的中温承载与几十年使用验证。正确用法是严守650℃长期红线、采用1100℃级固溶+双级时效、避开800℃长时停留；越界求高温则性能断崖，守界则用其性价比与抗松弛优势无可替代。