GH4698合金(苏联牌号ЭИ698,西方近似牌号Inconel 718)是一种应用极其广泛的镍基沉淀硬化型高温合金。它以其优异的综合性能——包括高强度、良好的抗疲劳和抗蠕变能力、出色的抗氧化腐蚀性能以及相对较好的加工塑性——在航空航天、能源和化工等领域占据着不可替代的地位。下面,我们将对其关键指标进行详细解析。
GH4698合金的成功源于其精妙的成分设计,各元素协同作用,赋予了材料卓越的性能。
镍(Ni):作为基体元素,含量通常超过50%。镍确保了合金在高温下具有稳定的面心立方奥氏体结构,这是其优异高温强度和抗氧化性的基础。
铬(Cr):含量约17-21%。主要作用是形成致密的Cr2O3氧化膜,提供优异的抗氧化和耐燃气腐蚀能力。
铁(Fe):含量约余量。铁的大量加入部分替代了昂贵的镍,降低了成本,同时保持了合金的基本结构。
铌(Nb):这是最关键的元素之一,含量约4.75-5.50%。铌与镍形成亚稳的γ''相(Ni3Nb),是合金最主要的强化相。γ''相在时效处理过程中弥散析出,极大地提高了合金的强度和硬度。
钼(Mo):含量约2.80-3.20%。钼起固溶强化作用,能提高基体的强度,并增强合金的抗蠕变能力。
钛(Ti) 和 铝(Al):两者总含量约1.0-1.5%。它们共同形成γ‘相(Ni3(Al, Ti)),作为次要强化相,与γ''相共同作用,进一步强化合金。Al/Ti的比例对合金的性能有细微影响。
碳(C):含量严格控制,通常低于0.08%。碳会与铌等元素形成碳化物,少量碳化物能细化晶粒,但过量则会损害塑性。
限制元素:标准中对有害元素如硫(S)、磷(P) 等的含量有严格上限,以确保合金的纯净度和热加工塑性。
GH4698合金的性能与其热处理状态密切相关,通常采用“固溶处理 + 时效处理”的工艺。以下数据为经标准热处理后的典型值。
抗拉强度:室温下的抗拉强度非常高,通常可达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,是其作为高强结构件的重要依据。
屈服强度:室温下的屈服强度同样出色,通常在1100 MPa左右。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界点,对于结构设计来说,这个值比抗拉强度更具参考意义,因为它定义了部件的安全工作负荷。
硬度:经过完全时效硬化后,GH4698合金的室温硬度一般达到HRC 38-45(洛氏硬度C标尺)或HV 380-450(维氏硬度)。高硬度意味着材料抵抗局部压入或划伤的能力强,耐磨性好。
密度:GH4698合金的密度约为8.19 g/cm³。相对于钢铁材料(约7.85 g/cm³)略高,但考虑到其极高的比强度(强度与密度之比),在航空航天领域实现减重目标方面具有巨大优势。
高温性能:除了室温性能,GH4698合金在高温下仍能保持高强度。在650°C以下,其强度下降幅度较小,屈服强度依然能保持在较高水平,这是其能够广泛应用于发动机涡轮盘等高温部件的关键原因。
GH4698合金的生产、检验和交付必须遵循严格的国家或行业标准,以确保产品质量的一致性和可靠性。主要标准包括:
国家标准(GB):
GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》:此标准规定了GH4698的牌号命名。
GB/T 14993《转动部件用高温合金热轧棒材》:对用于制造涡轮盘等转动件的棒材提出了技术要求。
GB/T 14995《一般用途高温合金管、棒、板、带、丝材技术条件》:涵盖了不同形态产品的通用技术条件。
国家军用标准(GJB):
GJB 3165A《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》:这是航空领域最关键的标准之一,对材料的化学成分、力学性能、高低倍组织、超声波探伤等均有极其严格的要求。
行业标准(HB/Z):
航空工业标准如HB/Z 140等,通常会提供该合金的推荐热处理工艺规范。
GH4698合金通过其独特的成分设计,尤其是γ''相强化机制,实现了高强度、高硬度与良好工艺性的完美平衡。其高达1300 MPa以上的抗拉强度、约1100 MPa的屈服强度、HRC 40左右的硬度以及8.19 g/cm³的密度,使其成为650°C以下工作环境的首选材料之一。严格遵循GB、GJB等系列标准,确保了从航空发动机涡轮盘、压气机盘到燃气轮机叶片等各种关键部件的安全可靠。因此,GH4698合金堪称现代工业,特别是航空航天动力系统的“脊梁”材料。
详细分析
1. 基本信息(源自公开工商信息)
成立时间:2003年07月08日(截至2024年,已运营超过21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。