GH4145高温合金基本信息
材料牌号:GH4145,也被称为 GH145,对应美国牌号 Inconel X-750,德国牌号 NiCr15Fe7TiAl,法国牌号 NC15FeTNbA,日本牌号 NCF7502。
材料类型:是以 γ′(Ni₃(Al、Ti、Nb)) 相进行时效强化的镍基沉淀硬化型变形高温合金。
化学成分2
镍(Ni):含量≥70.0%,是提供合金耐高温和抗氧化性的关键元素。
铬(Cr):含量在 14.0-17.0%,能有效提高合金的耐腐蚀性能,增强高温下的抗氧化能力。
铁(Fe):含量在 5.00-9.00%,有助于降低成本,并提升合金的力学性能。
铝(Al):含量为 0.40-1.00%,有助于提高合金的抗氧化性能,形成致密的氧化铝保护膜。
钛(Ti):含量在 2.25-2.75%,能够增强合金的高温强度和抗蠕变性能。
铌(Nb+Ta):含量为 0.70-1.20%,对合金的强化起到重要作用。
物理性能
密度:ρ=8.25g/cm³2。
熔点:熔化温度范围为 1395-1425℃2。
热导率:在不同温度下热导率不同,如 50℃时为 14.7W/(m・℃),900℃时为 37.3W/(m・℃)2。
线膨胀系数:20-200℃时为 13.1×10⁻⁶/℃,20-800℃时为 16.2×10⁻⁶/℃2。
电性能:50℃时的电阻率 ρ=1.22×10⁻⁶Ω・m2。
磁学性能:通常表现出弱磁性或非磁性。
力学性能
高温强度:在 800℃以下具有较高的强度,在 1000℃左右的温度下仍能保持较高的屈服强度和抗拉强度,典型的屈服强度可达到 550MPa,抗拉强度可达到 900MPa。
抗蠕变性能:700℃以下具有良好的抗蠕变性能,可长时间在高温下承受较大负荷而不发生明显形变。
耐松弛性能:在 540℃以下具有较好的耐松弛性能,适用于制造需要抗松弛性能的部件。
工艺性能
成形性能:合金的锻造温度在 1220-950℃之间均易成形,钢锭开坯锻造加热温度可在 1200℃,随后的锻造加热温度应在相应较低的温度下进行,终锻温度应不低于 950℃,在剧烈成形工序后应进行固溶处理1。
焊接性能:具有较好的焊接性能,可进行各种焊接,但对大截面的零件较难进行熔焊,而对小截面零件和薄板焊接性能较好,焊接必须在退火或固溶处理后进行,焊后应进行消除应力处理1。
切削加工与磨削性能:可以在各种状态下进行机械加工,退火或固溶状态下机械加工性能良好。
组织结构
相变温度:γ′相开始析出温度约为 600℃,析出峰约为 800℃,900℃开始回溶,到 970℃时几乎全部溶解。
合金组织:合金经标准热处理后,其组织由 γ 基体、Ti (C、N)、Nb (C、N)、M₂₃C₆碳化物和 γ′(Ni₃(Al、Ti、Nb)) 相组成,γ′含量大约为 14.5%,是合金的主要强化相。
应用领域
航空航天领域:用于制造航空发动机在 800℃以下工作并要求强度较高的耐腐蚀的环形件、结构件和螺栓等零件,以及在 540℃以下工作的具有中等或较低应力并要求耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧1。
燃气轮机领域:可用于制造燃气轮机热段中的结构件,如涡轮盘。
其他领域:还可用于制造气轮机涡轮叶片等零件,也广泛应用于石油化工设备、热交换器、炉体、燃烧器等部件中,能够承受高温腐蚀性气体的作用
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