GH4738(国际上常称为Waspaloy)是一种应用极为广泛的沉淀强化型镍基高温合金。它以其在高温环境下卓越的强度、优异的抗蠕变和抗疲劳性能,以及良好的组织稳定性而闻名。本文将从其核心化学成分、关键力学性能指标、物理特性及遵循的执行标准等方面,对GH4738合金进行一次全面的百科式解析。
GH4738合金的性能根基在于其精心设计的化学成分。作为一种镍-铬-钴基合金,其主要元素构成如下:
首先,镍(Ni) 作为基体元素,提供了稳定的面心立方奥氏体结构,保证了合金在高温下具有优异的面心立方奥氏体结构,保证了合金在高温下具有优异的耐氧化和耐腐蚀性能基础。
铬(Cr) 的加入主要贡献了合金的抗高温氧化能力,能在表面形成一层致密的氧化铬保护膜。同时,铬也起到一定的固溶强化作用。
钴(Co) 的加入能减少钛和铝等强化元素在基体中的溶解度,从而提高γ‘相(Ni3(Al, Ti))的析出数量与稳定性,是提升高温强度的关键元素之一。
铝(Al)和钛(Ti) 是GH4738合金最重要的沉淀强化元素。它们与镍形成共格有序的γ’相(Ni3(Al, Ti)),该相是合金在高温下保持高强度的主要来源。铝和钛的含量比例和总量直接决定了合金的峰值硬化效果。
此外,合金中还含有适量的钼(Mo),主要起固溶强化作用,增强基体强度。而碳(C) 则与活性元素反应形成碳化物,起到晶界强化和析出强化的辅助作用。需要严格控制的是有害元素如硫(S)、磷(P) 等的含量,以确保合金的纯净度和工艺性能。
GH4738合金的力学性能,尤其是强度,与其热处理制度(通常是固溶处理+两级时效)密切相关。以下数据为典型热处理状态下的室温性能参考值:
抗拉强度:GH4738合金在室温下的抗拉强度通常非常高,典型值可达1300 MPa以上。这一指标代表了材料在断裂前所能承受的最大应力,体现了其卓越的承载能力。
屈服强度:其屈服强度同样表现出色,典型值一般在1030 MPa量级。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点,对于工程设计而言,这是比抗拉强度更为关键的许用应力设计依据。高屈服强度意味着零件在复杂应力下能更好地保持形状和尺寸稳定性。
值得注意的是,GH4738的真正优势在于其高温强度。在高达815°C的温度下,它依然能保持相当高的强度水平,这是其广泛应用于涡轮盘、叶片等热端部件的根本原因。
硬度:经过标准热处理后,GH4738合金的硬度通常达到HRC 35以上(约相当于HB 330-360)。较高的硬度赋予了材料良好的耐磨性和抗变形能力。
密度:GH4738合金的密度约为8.22 g/cm³。这一数值在高温合金中属于中等水平,意味着它在提供高强度的同时,具有相对较好的比强度(强度与密度之比),对于航空航天领域追求减重增效的目标至关重要。
GH4738合金的生产、检验和交付需遵循严格的国家或国际标准,以确保质量的一致性和可靠性。常见的执行标准包括:
中国标准:最常用的是GB/T 14992(高温合金牌号标准),其中明确了GH4738的化学成分要求。具体产品的技术条件则会引用如航标、国军标或企业标准等。
美国标准:在航空航天领域影响力巨大,常见的有AMS 5708(用于棒材、锻件)和AMS 5709(用于板材)。这些标准详细规定了从化学成分、力学性能到无损检测等全方位的技术要求。
其他标准:如ASTM B637等也是国际上常用的材料标准。
在选择标准时,需根据最终产品的用途、客户要求以及行业惯例来确定。例如,航空发动机关键转动件通常要求符合更为严苛的AMS标准。
综上所述,GH4738合金通过其高含量的镍、铬、钴基体,以及关键的铝、钛强化元素,实现了化学成分的优化配比。这使其具备了在高温下依然出色的抗拉强度、屈服强度和硬度,而其约8.22 g/cm³的密度则保证了良好的综合性能。所有这些特性都受到如GB/T、AMS等一系列严格标准的规范与控制。正因如此,GH4738合金成为了制造650-870°C温度区间内工作的航空发动机涡轮盘、叶片、环形件以及燃气轮机关键部件不可替代的关键材料。
希望这篇不含表格的百科式解析能帮助您全面了解GH4738合金。请注意,文中数据为典型值,具体应用时应以材料证书和相应标准的规定值为准。
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。