GH4180合金,在国际上更广为人知的名称为Inconel 718,是一种在高温高强度领域享有盛誉的镍基沉淀硬化型超级合金。自20世纪60年代问世以来,它因其卓越的综合性能,成为航空航天、能源和化工等领域中应用最广泛的高温合金之一。本文将对GH4180合金的关键指标进行全面解析。
GH4180合金的性能源于其精心设计的化学成分。它是一种以镍-铬为基体,并添加了多种强化元素的复杂合金。
镍(Ni):作为基体元素,镍提供了优异的耐腐蚀性和高温稳定性,构成了合金的“骨架”。
铬(Cr):主要提供抗氧化和抗腐蚀能力,尤其在高温环境下能形成致密的氧化铬保护膜。
铌(Nb)+ 钼(Mo):这是GH4180合金最重要的强化组合。它们与镍形成关键的强化相——γ’’相(Ni3Nb)。这种相是合金通过热处理获得超高强度的主要来源。钼还进一步增强了合金的抗蠕变能力和强度。
铁(Fe):含量较高,部分替代了昂贵的镍,在保证性能的同时显著降低了成本,这也是GH4180合金得以广泛应用的重要原因之一。
铝(Al)+ 钛(Ti):它们共同形成γ’相(Ni3(Al, Ti)),提供辅助的沉淀强化作用。虽然在GH4180中γ’’相是主导,但γ’相也贡献了部分强度。
碳(C):含量控制得非常低,主要用于形成微小的碳化物,起到晶界强化的作用。
简而言之,GH4180合金的成分设计巧妙地利用了γ’’相作为主要强化手段,使其在拥有极高强度的同时,还具备了良好的工艺性能,尤其是出色的抗裂纹敏感性。
GH4180合金的性能高度依赖于热处理工艺(通常是固溶处理+时效处理)。以下数据均为在标准热处理状态下的典型值。
抗拉强度与屈服强度
抗拉强度:通常在≥1270 MPa 以上。这个指标代表了材料在断裂前所能承受的最大应力,体现了其极高的承载能力。
屈服强度:通常在≥1030 MPa 以上。这个指标更为关键,它表示材料开始发生明显塑性变形的应力值。高屈服强度意味着零件在高温高压的苛刻环境下能保持形状和尺寸的稳定性,不易发生永久变形。
这些卓越的强度指标使GH4180能够胜任航空发动机涡轮盘、压气机盘、叶片等关键转动部件的工作。
密度
GH4180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,但考虑到其强度远胜于普通钢材,特别是在高温下,其比强度(强度/密度) 非常突出,这对于追求减重增效的航空航天工业至关重要。
硬度
经过标准热处理后,GH4180合金的室温硬度通常达到HRC 35-45(洛氏硬度)或HV 360-440(维氏硬度)。高硬度赋予了材料优异的耐磨性和抗变形能力。
GH4180合金的生产和验收遵循一系列严格的国内外标准,确保其质量的一致性和可靠性。
中国国家标准(GB/T):
GB/T 14992:高温合金牌号标准,定义了GH4180的化学成分要求。
GB/T 14993:提供了转动件用GH4180合金棒材的技术条件,详细规定了力学性能、检验方法等。
GB/T 14995 和 GB/T 14996:则分别针对热轧和冷轧板、带材的标准。
国家军用标准(GJB):
GJB 3165A:航空用高温合金棒材规范,对航空航天领域使用的GH4180棒材提出了更严苛的要求。
美国材料与试验协会标准(ASTM):
ASTM B637:是针对沉淀硬化镍基合金棒材、锻件和零件的标准,其中UNS N07718即对应GH4180/Inconel 718,是国际通用的权威标准。
航空航天材料技术规范(AMS):
AMS 5662 和 AMS 5663:是航空领域最常引用的标准,对材料的冶炼工艺(如真空感应+电渣重熔)、性能指标等有极其详细的规定。
GH4180(Inconel 718)合金凭借其以γ’’相为核心的高效强化机制,实现了高强度、高硬度、优良的耐腐蚀性以及出色的可焊接性于一体的卓越平衡。其密度适中,比强度优异,完全满足了现代航空航天发动机等高端装备对材料性能的极端要求。通过严格执行国内外标准,确保了每一批GH4180材料都能稳定地达到设计指标,使其成为高温高强材料家族中一颗经久不衰的“明星”,至今仍在不断拓展其应用疆域。
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。