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GH188合金百科解析:成分、性能与标准全览

发布:sonhooalloy 浏览:56619次

GH188合金百科解析:成分、性能与标准全览

GH188合金是一种极具代表性的钴基高温合金,因其卓越的综合性能而在航空航天、能源化工等尖端工业领域占据重要地位。它不仅在高温下展现出优异的强度、出色的抗氧化和耐腐蚀能力,还具有良好的塑性和焊接性能。下面,我们将从核心成分、关键力学性能、物理特性及执行标准等方面,对GH188合金进行一次全面的解析。

一、 核心化学成分解析

GH188合金的化学成分设计是其卓越性能的基石。它是一种以钴(Co)为基体,并加入多种强化元素的复杂合金。其关键元素构成如下:

  • 钴(Co):作为基体元素,钴确保了合金在高温下能保持稳定的面心立方结构,这是其高温强度的基础。

  • 铬(Cr):约含22%的铬,其主要作用是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬(Cr₂O₃)保护膜,从而赋予合金极其出色的高温抗氧化和耐燃气腐蚀能力。

  • 钨(W):约含14%的钨,是主要的固溶强化元素。钨原子固溶于钴基体中,能显著提高合金的强度,尤其是在高温下的蠕变强度。

  • 镍(Ni):约含22%的镍,其加入有助于稳定奥氏体结构,并与钴形成连续固溶体,进一步优化合金的组织稳定性和热强性。

  • 镧(La):作为一种活性稀土元素,微量添加的镧能极大地改善氧化膜的附着性,防止其剥落,从而进一步提高合金的循环氧化抗力。

  • 碳(C):适量的碳会与合金中的铬等元素形成碳化物,起到第二相强化的作用,有助于提升合金的强度。

这种精心调配的成分组合,使GH188合金在高达1100°C的极端环境下仍能保持优异的性能。

二、 关键力学性能指标

力学性能是衡量材料服役能力的关键,GH188合金在室温和高温下均表现出色。

  • 抗拉强度与屈服强度:GH188合金的强度指标与其热处理状态密切相关。在固溶处理状态下,其室温抗拉强度典型值通常在965 MPa以上,屈服强度(Rp0.2)典型值不低于415 MPa。随着温度升高,其强度会逐渐下降,但其下降速率远低于多数铁基或镍基合金。例如,在980°C的高温下,它依然能保持可观的强度,这是其能够应用于涡轮发动机热端部件的根本原因。

  • 硬度:GH188合金的硬度是其抵抗局部塑性变形能力的体现。其室温布氏硬度(HBW)值一般不低于200。较高的硬度也反映了其良好的耐磨性能。

  • 延伸率:除了高强度,GH188合金还兼具良好的塑性。其室温断后延伸率(A)通常大于35%,这意味着它在承受载荷时不易发生脆性断裂,加工和成形性也相对较好。

三、 物理特性:密度

GH188合金的密度是一个重要的物理参数,直接影响构件的重量。其密度约为9.22 g/cm³。这个数值高于普通钢材,但对于需要在极端高温和腐蚀环境下工作的关键部件而言,其优异的比强度(强度与密度之比)使其成为不可替代的选择。

四、 执行标准与规范

为确保GH188合金材料的生产、检验和交付质量的一致性与可靠性,国内外制定了多项权威标准。这些标准严格规定了其化学成分、力学性能、尺寸公差等要求。

  • 中国国家标准(GB/国军标)

    • GB/T 14992: 这是中国高温合金牌号命名的基础标准,明确了GH188的化学成分范围。

    • GJB 3317A: 中华人民共和国国家军用标准《航空用高温合金锻制圆棒规范》,对用于航空领域的GH188棒材提出了详细的技术要求。

    • GJB 3318A: 《航空用高温合金冷轧板规范》,规范了板材的技术指标。

  • 美国材料与试验协会标准(ASTM)

    • ASTM B435: 适用于钴基高温合金的板、薄板和带材的标准规范。

    • ASTM B572: 适用于UNS R30188(即GH188)合金棒材的标准规范。

  • 航空材料技术规范(AMS)

    • AMS 5798: 这是航空领域广泛引用的规范,详细规定了用于制造发动机燃烧室部件等薄板材料的GH188合金的各项技术指标。

总结

综上所述,GH188合金凭借其以钴-铬-钨-镍为核心的特殊成分体系,成功实现了高强度、高硬度、优异抗氧化性及良好塑性的完美结合。其约9.22 g/cm³的密度,以及在室温和高温下分别不低于965 MPa抗拉强度和415 MPa屈服强度的卓越力学表现,使其成为应对极端环境挑战的理想材料。严格遵循GB/T、GJB、ASTM、AMS等一系列国内外标准,确保了其在航空航天发动机燃烧室、涡轮外环、核工业热交换器等关键部件上的安全可靠应用。

详细分析

1. 基本信息(源自公开工商信息)

成立时间:2011年11月16日(截至2024年,已运营超过12年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。

经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。

资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列:

Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列:

Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列:

Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。

Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金:

Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。


产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:

板材、带材

棒材、线材

管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)

法兰、锻件

焊材(焊条、焊丝)

重要提示:

具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。



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