GH413合金是一种在我国航空、航天和能源领域广泛应用的高性能镍基沉淀强化型高温合金。它因其在650~750℃温度范围内具有优异的综合性能而备受青睐,常被用于制造涡轮盘、承力环、紧固件等关键热端部件。下面,我们将对GH413合金的核心指标进行系统解析。
GH413合金的性能根基在于其精心设计的化学成分。作为一种镍基合金,镍(Ni)构成了其奥氏体面心立方晶格的基础,保证了合金的高温稳定性和塑性。铬(Cr)元素的加入,主要提供了卓越的抗氧化和抗燃气腐蚀能力,是合金能在高温恶劣环境中长期服役的保障。
其高强度主要来源于沉淀强化机制。关键强化元素是铝(Al)和钛(Ti),它们与镍形成共格有序的金属间化合物γ‘相(Ni3(Al, Ti))。这些细小的γ‘相颗粒弥散分布在基体中,能有效阻碍位错运动,从而赋予合金极高的高温强度。钼(Mo)和钨(W)等难熔元素的固溶强化作用进一步提升了基体本身的强度和再结晶温度,使合金的抗蠕变能力得到增强。
此外,合金中还含有微量的碳(C),它与活性元素如锆(Zr)等形成碳化物,在晶界析出,有助于强化晶界,改善合金的持久和蠕变性能。同时,对磷(P)、硫(S)等有害杂质元素的严格控制,是保证合金纯净度和工艺塑性的关键。
1. 抗拉强度与屈服强度
GH413合金的显著特点就是其高强度,尤其是在高温环境下。在室温条件下,经过标准热处理(固溶+时效)后,其抗拉强度通常不低于1270 MPa,屈服强度(通常以σ0.2表示)则不低于1030 MPa。这一强度水平远高于普通结构钢,使其能够承受巨大的机械载荷。
更为重要的是,当温度升高至650~750℃这一关键区间时,GH413合金仍能保持很高的强度保留率。其高温抗拉强度和屈服强度虽有下降,但下降幅度平缓,足以满足该温度下高应力部件的使用要求。例如,在750℃时,其抗拉强度依然能保持在较高水平,这是其能够用于涡轮盘等高速旋转部件的根本原因。
2. 硬度
硬度是材料抵抗局部塑性变形能力的直接体现。GH413合金的硬度与其热处理状态密切相关。在标准热处理后,其布氏硬度值一般不低于HB 341。较高的硬度意味着合金具有良好的耐磨性和抵抗局部压痕的能力,这对于相互接触并有相对运动的部件(如紧固件)而言非常重要。
3. 密度
尽管GH413合金含有多种高原子量的合金元素,但其密度控制在一个相对合理的水平,约为8.20克/立方厘米。这一数值高于铝合金和钛合金,但考虑到其远超这些材料的耐高温能力和比强度(强度与密度之比),在高温应用场合,GH413合金仍然是轻量化和高强度的优选材料。
GH413合金的生产、检验和交付必须遵循严格的国家标准和技术规范,以确保其性能的一致性和可靠性。在我国,其主要执行的标准是GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 和更为具体的材料标准GB/T 14993《转动部件用高温合金热轧棒材》。
这些标准详细规定了GH413合金的化学成分范围、不同状态(如热轧棒材、锻件)的力学性能指标(包括室温与高温拉伸、持久、冲击韧性等)、低倍与高倍组织要求、无损检测标准以及验收规则。此外,针对特定的航空发动机和燃气轮机应用,还会有更为严格的行业标准或企业技术协议,如航空工业标准(HB)等,对材料的纯净度、均匀性和疲劳性能提出额外要求。
综上所述,GH413合金通过其独特的镍-铬基体与铝、钛等沉淀强化元素的协同作用,实现了高强度、优异抗氧化性和良好组织稳定性的完美结合。其高达1270 MPa以上的室温抗拉强度、超过1030 MPa的屈服强度、约HB 341的硬度以及8.20 g/cm³的密度,共同构成了它在650~750℃高温高应力环境下不可替代的地位。所有这些性能都严格受控于GB/T等一系列国家标准,确保了其在关键领域应用的安全性与可靠性。
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。