GH738 高温合金钢板 成分、性能与应用介绍

GH738（新牌号 GH4738） 是一种 Ni-Cr-Co-Mo 沉淀硬化型镍基高温合金，对应美国 Waspaloy 类合金。它以 γ′ 相 [Ni₃(Al,Ti)] 为主要强化相，具有高强度、良好的抗疲劳/抗蠕变性能和抗氧化性能，常用于航空发动机、燃气轮机等高温承力部件。钢板形式主要用于燃烧室、隔热屏、密封片等薄壁高温结构。

1. 主要化学成分（质量分数，%）

元素

含量范围

作用

Ni

余量

基体

Cr

18.0～21.0

抗氧化、耐腐蚀

Co

12.0～15.0

固溶强化，提高高温强度

Mo

3.5～5.0

固溶强化，提高蠕变抗力

Ti

2.75～3.25

形成 γ′ 强化相

Al

1.20～1.60

形成 γ′ 强化相

C

≤0.10，常见 0.03～0.08

晶界强化

B

0.003～0.010

晶界强化

Zr

0.02～0.08

晶界强化

Fe

≤2.0

杂质/残余

Mn

≤0.10

杂质

Si

≤0.15

杂质

P

≤0.015

杂质

S

≤0.015

杂质

Cu

≤0.10

杂质

注：不同标准（GB/T、GJB、AMS 等）和板材规格可能略有差异，采购时应以具体标准质保书为准。

2. 主要性能特点

2.1 力学性能（固溶+时效态，典型值）

室温抗拉强度：约 1200～1350 MPa

室温屈服强度：约 750～900 MPa

室温延伸率：约 15%～25%

硬度：约 330～400 HBW

高温强度：在 650～760℃ 仍保持较高屈服强度和抗蠕变能力

长期使用温度：一般 ≤815℃；短时/抗氧化可到 870～900℃ 左右

2.2 高温与耐蚀性能

抗氧化性好，可在 870℃ 以下 长期抗氧化

抗蠕变、抗疲劳性能优良，适合高温承力件

耐盐雾、海水及多种氧化性介质腐蚀

在含硫、卤素等复杂高温腐蚀环境中需谨慎评估

2.3 物理性能（参考）

密度：约 8.2 g/cm³

熔点：约 1330～1360℃

弹性模量：约 210～220 GPa

热导率：约 11 W/(m·K)（100℃）

2.4 工艺性能

热处理制度通常为：
固溶 980～1040℃ 油/水/空冷 + 时效 840～870℃×4h 空冷 + 760℃×16h 空冷

冷成形应在固溶态进行，回弹大，变形量不宜过大

焊接性尚可，但属于沉淀硬化合金，焊后一般需固溶+时效处理

切削加工性较差，建议硬质合金刀具、低速大冷却

3. 典型应用

GH738/GH4738 钢板及带材常用于：

航空发动机：燃烧室火焰筒、加力燃烧室、隔热屏、封严片、蜂窝密封、高温承力板

燃气轮机：涡轮盘、叶片、密封环、高温紧固件

航天动力：高温紧固件、阀门、承力结构件

核电与石化：高温弹簧、螺栓、反应器内件、高温高压阀门

其他：需要 650～815℃ 高强度、抗氧化、抗蠕变 的薄壁结构件

4. 选用注意

GH738 钢板强度高、耐高温，但成本高、加工和焊接难度较大。用于燃烧室、隔热屏等薄壁件时，应重点关注：

板材交货状态：固溶、固溶+酸洗、固溶+时效；

焊后热处理制度；

高温长期组织稳定性；

具体标准对成分、力学性能和探伤的要求。

总体而言，GH738 属于高端镍基沉淀硬化高温合金，适合航空、航天和燃气轮机中要求高比强、高抗蠕变和良好抗氧化性的关键高温部件。