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GH941 (合金圆钢)百科

9月18日

先说明:在国标/航标高温合金体系中,GH941 并不是一个常见通用标准牌号,行业里最容易混淆的是 GH141(Rene 41)。很多供应商写的“GH941 合金圆钢”,通常是指 GH141/Rene 41 镍基沉淀硬化高温合金。下面按 GH141/Rene 41 的参数汇总;若你的合同牌号确为“GH941”,最终应以质保书、执行标准和实测报告为准。

1. GH941/GH141 合金圆钢是什么?

GH141 是一种 Ni-Cr-Co-Mo 系沉淀硬化型变形高温合金,对应美国牌号约 Rene 41 / UNS N07041。特点:

使用温度高:长期约 650~900℃,短时可达 980℃

室温/高温强度高,抗蠕变、抗持久性能好

抗氧化、抗燃气腐蚀较好

航空发动机、化工高温承力件常用

缺点:难加工、焊接裂纹敏感、价格高

常见形态:圆钢、锻棒、热轧棒、冷拉棒、丝材、板材、管材。

2. 化学成分参考(质量分数,%)

元素

含量

C

0.06~0.12

Cr

18.0~20.0

Ni

余量

Co

10.0~12.0

Mo

9.0~10.5

Al

1.4~1.8

Ti

3.0~3.5

Fe

≤5.0

B

0.003~0.010

Mn

≤0.50

Si

≤0.50

P

≤0.015

S

≤0.015

Cu

≤0.50

注:不同标准对杂质、Zr、Pb、Sn、Sb、Bi 等可能有更细限制,航空用材通常更严。

3. 物理性能参考

项目

典型值

密度

约 8.25 g/cm³

熔点

1310~1370℃

弹性模量

20℃约 220 GPa

热导率

100℃约 11 W/(m·K)

线膨胀系数

20~800℃约 14~15×10⁻⁶/K

电阻率

约 1.25 μΩ·m

磁性

无磁或弱磁

4. 力学性能参考(固溶+时效态)

温度

抗拉强度 σb

屈服强度 σ0.2

延伸率 δ

室温

1250~1450 MPa

850~1000 MPa

10~20%

800℃

650~750 MPa

550~650 MPa

8~15%

900℃

400~500 MPa

350~450 MPa

10~20%

典型硬度:HRC 35~42 或 HB 300~380。

持久性能:

760℃/620MPa 级别可达到较长持久寿命,具体按标准、规格和冶炼工艺。

高温验收指标通常按 GB/GJB/AMS 等标准执行。

以上为典型参考值,不能替代质保书和验收标准。

5. 热处理制度

工序

参数

固溶

1065~1085℃,保温 1~2h,油冷或空冷

时效

760℃±10℃,保温 16h,空冷

可选双级时效

900℃±10℃×4h 空冷 + 760℃±10℃×16h 空冷

去应力

700~750℃

热加工

始锻 1120~1150℃,终锻≥950℃

6. 圆钢常见规格与交货状态

项目

常见范围

直径

Φ6~Φ500mm,锻圆可更大

长度

2~6m,可定尺

表面

黑皮、剥皮、车光、磨光、抛光

交货状态

热轧、锻制、固溶、固溶+时效、退火

执行标准

GB/T 14992、GJB 3165、GJB 3317、YB/T 5241、AMS 5545 等

采购时重点确认:
化学成分、冶炼方式、晶粒度、超声探伤、力学性能、表面缺陷、尺寸公差、是否固溶+时效。

7. 航空与化工典型应用

航空领域

发动机涡轮盘、叶片、导向叶片

燃烧室、加力燃烧室、尾喷管

高温紧固件、弹簧、密封环

火箭发动机高温承力件

化工领域

高温高压反应器、裂解炉管

加热炉辊、辐射管、阀体、法兰

高温螺栓、耐蚀高温管道

热处理夹具、炉内构件

8. 加工与焊接要点

切削:难加工,推荐硬质合金涂层刀具,低线速度、大进给、充分冷却。

磨削:易烧伤,需软砂轮、大量冷却液。

焊接:可焊但裂纹敏感,焊前宜固溶,焊后及时时效;推荐氩弧焊、电子束焊。

冷加工:加工硬化率高,需中间退火。

热处理:避免在 900~1000℃长时间停留,防止性能下降。

9. 选材建议

650℃以下、要求高强度和良好焊接:优先 GH4169/Inconel 718

650~900℃、高承力、抗氧化:选 GH141/GH941 圆钢

900℃以上长期使用:考虑 GH4099、GH5188、GH3128 等

化工强腐蚀介质:不要只看 GH 高温合金,必要时选 Hastelloy C276、Inconel 625、Monel 400 等耐蚀合金

一句话总结

GH941 合金圆钢若指 GH141/Rene 41,属于 900℃级镍基沉淀硬化高温合金,强度高、抗氧化好,适合航空发动机和化工高温承力件;但它难加工、焊接敏感、成本高。采购时必须认准标准、质保书和实测性能,避免牌号误写造成选材风险。

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