GH4500 合金光棒 化学成分、性能及应用介绍

GH4500 高温合金光棒通常指以 GH4500（常称 GH500，属 Udimet 500 类型） 镍基沉淀硬化型变形高温合金为材质，经热轧/锻制后剥皮、磨光或冷拉抛光制成的光亮圆棒。其化学成分与普通 GH4500 棒材一致，差别主要在表面质量、尺寸精度和交货状态。

注意：GH4500 与 GH4141/Rene 41 不是同一牌号，采购时需确认牌号、标准、状态和质保书。

1. 化学成分（典型，质量分数 %）

元素

含量范围

C

0.05～0.10 或 ≤0.10

Cr

17.0～20.0

Co

17.0～20.0

Mo

3.5～5.0

Al

2.5～3.2

Ti

2.5～3.2

B

0.005～0.02

Zr

0.05～0.10

Fe

≤4.0

Mn

≤0.5

Si

≤0.5

P

≤0.015

S

≤0.015

Cu

≤0.5

Ni

余量

特点：以 Ni-Cr-Co-Mo 为基体，通过 Al、Ti 形成 γ′ 相沉淀强化，并加入 B、Zr 强化晶界。

2. 主要性能

2.1 物理性能（典型值）

密度：约 8.2 g/cm³

熔点：约 1260～1340 ℃

弹性模量：约 210～220 GPa

使用温度：长期约 ≤850 ℃，短期可更高

抗氧化、耐燃气腐蚀性能良好

2.2 力学性能（固溶+时效态，典型值）

项目

典型值

室温抗拉强度 Rm

1100～1250 MPa

室温屈服强度 Rp0.2

750～850 MPa

室温延伸率 A

12%～20%

硬度

HRC 32～42

800 ℃ 抗拉强度

550～700 MPa

800 ℃ 屈服强度

450～550 MPa

800 ℃ 延伸率

8%～15%

具有较高的高温强度、抗蠕变和持久性能，适合 850 ℃ 以下承受较高载荷的部件。

2.3 热处理制度（参考）

固溶：1080～1120 ℃，保温 4～8 h，油冷或空冷

一次时效：845 ℃±10 ℃，24 h，空冷

二次时效：760 ℃±10 ℃，16 h，空冷

具体制度应按材料标准、零件尺寸和最终性能要求调整。

3. 光棒特点

GH4500 光棒一般具有：

表面光亮、无氧化皮、无脱碳层

尺寸精度高，直径公差可达 h8～h11 或更高

直线度好，表面粗糙度低，常见 Ra ≤1.6 μm，精磨可达 Ra ≤0.8 μm

可直接用于数控车床、自动车床加工

常见交货状态：固溶态、固溶+时效态、冷拉态、磨光态

常见规格：Φ3～Φ200 mm，定尺或倍尺，也可按图加工

4. 主要应用

GH4500 高温合金光棒广泛用于航空航天、燃气轮机及高温高压领域：

航空发动机：涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、紧固件、燃烧室及加力部件

燃气轮机：叶片、盘件、高温螺栓、销轴

航天发动机：高温承力件、紧固件

核工业、石油化工：高温高压耐蚀部件

高温弹簧、阀门、模具及特种紧固件

光棒形态尤其适合制造 高温螺栓、螺母、销钉、叶片锁片、小型轴类、精密紧固件 等。

5. 加工与采购注意事项

切削加工性较差：加工硬化倾向大，建议使用硬质合金刀具，低速、大进给、充分冷却。

焊接性一般：属于沉淀硬化高温合金，焊接裂纹敏感性较高，焊后需合理热处理。

避免长期过热：在 650～900 ℃ 长期服役可能析出有害相，影响韧性。

采购确认：牌号 GH4500/GH500、执行标准、交货状态、尺寸公差、表面粗糙度、探伤要求、质保书及批次实测成分性能。

以上数据为典型参考值，实际化学成分和力学性能会随标准、冶炼工艺、规格和热处理制度不同而变化，应以订货标准和质量证明书为准。