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GH4413合金百科解析:成分、性能与标准全览

发布:sonhooalloy 浏览:120505次

GH4413合金百科解析:成分、性能与标准全览

GH4413是一种具有优异综合性能的镍基沉淀硬化型高温合金。它以其在高温环境下卓越的强度、出色的抗疲劳和抗氧化性能而闻名,广泛应用于航空航天、能源和化工等高端工业领域。下面,我们将对GH4413合金的关键指标进行系统性的解析。

一、 核心化学成分解析

GH4413合金的性能根基在于其精心设计的化学成分。它是一种以镍(Ni)为基体,通过添加多种关键合金元素来实现强化和性能优化的复杂合金。

首先,铬(Cr) 是其中至关重要的元素,含量通常在18%至20%之间。铬的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,这层膜能有效抵抗高温下的氧化和燃气腐蚀,这是其能够长期在高温下服役的根本保证。

其次,合金的强化主要通过沉淀硬化机制实现。这其中,铝(Al)钛(Ti) 是形成主要强化相γ‘相(Ni₃(Al, Ti))的核心元素。GH4413中铝和钛的总含量控制得十分精确,它们与镍反应生成的弥散分布的细小γ’相,极大地提高了合金的强度和高温抗蠕变能力。

此外,合金中还含有钼(Mo)钴(Co)。钼的作用主要是固溶强化,即溶入镍基体中提高基体本身的强度,同时也能增强合金的抗腐蚀性。钴的加入则可以调节γ‘相的溶解温度,进一步稳定合金在高温下的微观组织。

其他元素如铁(Fe)碳(C)硼(B)铈(Ce) 等,虽然含量很低,但各自扮演着重要角色。例如,碳化物形成元素有助于晶界强化,而硼和铈等微量元素可以净化晶界,改善合金的热加工塑性和长期使用寿命。

二、 关键力学性能与物理性能指标

GH4413合金的力学性能与其热处理状态密切相关,通常经过固溶处理和时效处理以达到最佳性能。

在室温下,经过标准热处理的GH4413合金表现出极高的强度。其抗拉强度(σb) 通常不低于930兆帕(MPa),而屈服强度(σ0.2) 则不低于620 MPa。这一强度水平远高于普通不锈钢和合金钢,使其能够承受巨大的机械负荷。同时,它还保持良好的塑性,延伸率(δ)一般能达到20%以上,这意味着它在高强度的基础上兼具了一定的韧性,并非脆性材料。

密度约为8.14克/立方厘米(g/cm³)。这个密度值在高温合金中属于中等水平,体现了其在追求高强度的同时,也对重量控制有所考量,这对于航空航天领域的减重需求具有重要意义。

关于硬度,GH4413合金在热处理后的硬度值通常较高,其洛氏硬度(HRC)范围一般在28至35之间。较高的硬度直接反映了材料抵抗局部压入或划伤的能力,与其优异的耐磨性和高强度特性是相符的。

当温度升高到800°C至900°C的高温区间时,GH4413合金的性能优势更为明显。其高温持久强度和抗蠕变性能非常突出,能够在这样的高温下长时间保持其形状和强度,不易发生塑性变形,这是许多传统合金无法比拟的。

三、 执行标准与技术规范

为确保GH4413合金材料质量的可靠性和一致性,其生产、检验和交付都需要遵循严格的国家或行业标准。在中国,该合金主要依据以下标准:

  • 国家标准: 最核心的标准是 GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 ,该标准明确了GH4413的牌号归属和基本要求。

  • 技术条件标准: 具体的技术要求,如化学成分的上下限、力学性能的保证值、无损检测方法等,则详细规定在 GB/T 14993《铸造高温合金母合金》 或相关的技术协议中。对于锻件或板材等形式,还会有相应的产品标准,如 GB/T 14995《高温合金热轧板材》GB/T 14996《高温合金冷轧薄板》 等,这些标准会根据产品形态的不同,规定具体的尺寸公差和性能指标。

在实际采购和应用中,除了上述国标,供需双方还可能参照航空、航天等领域的专用技术标准,或制定更为严格的厂控标准,以确保材料满足特定工况的极端要求。

总结

综上所述,GH4413合金通过其高铬含量确保了卓越的抗氧化性,借助铝、钛等元素形成的γ‘相实现了强大的沉淀硬化效果,从而具备了从室温到900°C高温区间内都表现优异的高强度、高硬度以及良好的抗蠕变能力。其约8.14 g/cm³的密度在保证性能的前提下实现了轻量化设计。所有这些特性都严格受控于国家标准体系,使得GH4413成为一种可靠的高端材料,特别适用于制造航空发动机的涡轮叶片、导向叶片等关键热端部件,以及工业燃气轮机和能源化工领域的高温承力结构件。


希望这篇详细的解析能帮助您全面了解GH4413合金。请注意,具体数值可能会因生产批次、产品形态(如棒材、板材)和热处理制度的细微差别而有所波动,在实际应用中应以材料质量证明书或相关技术协议为准。

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。



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