点击图片查看原图
通过认证 
GH4133B高温合金
GH4133B高温合金全面资料介绍
一、概述
GH4133B是一种镍-铬基沉淀硬化型变形高温合金，通过添加镁（Mg）和锆（Zr）对GH4133合金进行微合金化改进而成。其显著提升了高温强度、抗缺口敏感性及持久性能，成为750℃以下高温环境中的关键材料，广泛应用于航空航天、能源动力及化工等领域。以下从化学成分、供应形式、性能优势、热处理工艺及应用场景等方面进行系统解析。
GH4133B的化学成分主要包括：镍（Ni, 42-55%）、铬（Cr, 13-20%）、铁（Fe, 28-31%）、钛（Ti, 2.7-3.2%）、铌（Nb, 1.7-2.3%）、铝（Al, 0.3-0.7%），以及微量碳（C）、硼（B）、锆（Zr）等元素。
二、以下是GH4133B高温合金化学成分的详细分析：
1. 基体元素
镍（Ni）：占比42-55%，作为基体提供高温稳定性和耐腐蚀性，其中Ni-Fe-Cr三元基体设计（42-45% Ni、28-31% Fe、13-15% Cr）是GH4133B的核心特征，通过Fe加入降低成本和密度（8.1-8.3 g/cm³），同时保留抗氧化性。
铬（Cr）：13-20%，关键区间为13-15%，低于13%时抗氧化性不足，高于15%可能促进有害σ相析出。某航发案例显示，Cr含量14.2%的批次氧化膜剥落率比13.5%批次低40%。
2. 强化元素
钛（Ti）与铌（Nb）：Ti（2.7-3.2%）和Nb（1.7-2.3%）形成γ''相（Ni₃Nb）与γ'相（Ni₃Ti），Ti/Nb质量比严格控制在1.5:1左右以平衡析出相性能。Ti过多会降低650℃蠕变性能，Nb过量则导致δ相（Ni₃Nb）粗化。
铝（Al）：0.3-0.7%的“低Al化”设计拓宽了锻造温度窗口（1000-1140℃），相比高Al合金（如GH4169）热加工开裂倾向降低35%。
3. 晶界优化元素
碳（C）与硼（B）：C（0.03-0.08%）形成TiC纳米颗粒钉扎晶界，B（0.005-0.015%）偏聚晶界降低界面能。B含量从0.008%增至0.012%时，650℃持久寿命从85小时提升至120小时。
锆（Zr）：0.03-0.08% Zr与S形成高熔点ZrS₂（2100℃），消除热加工时晶界弱化，使坯料开裂率从12%降至3%。
4. 杂质控制
硫（S）≤0.005%、磷（P）≤0.015%：严格限制以避免晶界脆化。S从0.003%增至0.007%时，650℃延伸率从22%骤降至15%。
痕量元素（Pb、Bi、Sn等）：合计<5ppm，防止晶界吸附引发脆断。Bi含量0.001%可使疲劳寿命下降60%。
三、性能优势分析
卓越的高温力学性能
强度：室温抗拉强度≥1180 MPa，屈服强度≥930 MPa；700℃时抗拉强度仍保持600-650 MPa，屈服强度350-400 MPa158。
持久强度：750℃/1000小时条件下持久强度≥230 MPa，较GH4133提升30%以上。
抗蠕变：高温下蠕变速率低，适用于长期承受应力的部件如涡轮叶片。
抗氧化与耐腐蚀性
Cr₂O₃氧化膜可在760℃以下提供有效防护，800℃以上需涂层辅助48。
耐受硫化环境与氯化物腐蚀，适用于化工反应器及燃气轮机叶片510。
热加工性能优化
尽管属难变形合金，但通过优化冶炼（如真空感应+电渣重熔）及模锻工艺，其热加工性能显著改善，可制造复杂形状部件79。
四、、供应形式与加工特性
GH4133B可通过多种工艺制成工业产品，主要供应形式包括：
棒材与锻件
热轧棒材：直径20-300 mm，表面经车光或磨光处理，适用于航空发动机涡轮盘、承力环等部件69。
锻件：采用模锻或自由锻工艺，典型产品如涡轮盘（直径可达412 mm），始锻温度1160℃，终锻温度≥850℃，动态再结晶细化晶粒至ASTM 5-7级。
板材与带材
厚度0.5-50 mm，退火态交货，用于燃烧室衬板、高温管道等静态结构件48。
环件与管材
环形件直径可达350 mm，无缝管用于高温蒸汽管道及承压设备610。
加工注意事项：
热加工：需避免在650-870℃区间缓冷，防止σ相析出导致脆性7。
冷加工：需中间退火以释放应力，冷变形量建议≤30%6。
五、热处理工艺
GH413B的性能高度依赖热处理制度，标准流程为：
固溶处理：1080±10℃保温8小时空冷，溶解γ'相并均匀化组织17。
时效处理：750±10℃保温16小时空冷，析出细小γ'相（直径20-50 nm），提升强度与硬度59。
工艺要点：
冷却方式影响性能：水冷件较空冷件断面收缩率（ψ）高16%，冲击韧性（Ak）高25%2。
长期时效需避免700℃以上停留，防止η相在晶界聚集导致塑性下降610。
六、应用领域
航空航天
发动机部件：涡轮盘、工作叶片、燃烧室火焰筒，利用其高温强度与低膨胀特性保障结构稳定性。
紧固件：高温螺栓与拉杆，耐受650℃以下循环载荷。
能源动力
燃气轮机：透平静叶、过渡段壳体，提升热效率与服役寿命。
核电站：反应堆控制棒驱动机构，适应高温高压与辐射环境。
化工与工业装备
高温反应器、裂解炉管，耐硫化与氯化物腐蚀。
汽车涡轮增压器壳体，满足轻量化与耐高温需求。
七、技术发展趋势
增材制造：采用激光粉末床熔融（LPBF）技术制造带内部冷却通道的复杂部件，提升热效率。
表面改性：渗铝涂层与激光熔覆WC-Co层，增强抗氧化与耐磨性5。
绿色回收：开发氢碎-磁选法分离废料中的Ni、Co等高价值元素，降低资源消耗。
挑战：
长期服役下晶界η相的析出控制仍需优化工艺参数。
超700℃环境下的抗氧化技术需进一步突破。
当您有项目要采购材料的时候，且对我公司产品有兴趣，欢迎您对我公司进行询价，为了保 证所询价格准确合理，请您务必提供下述技术要求。
订购说明：
（1）带材：不另外分条，1kg起订；如需另外分条，5kg起订（30kg以上
免费分条，30kg以下另收取30元分条费）；
（2）线材：5kg起订，特殊规格订做视具体情况而定；
（3）板材：（薄板），1张起订；（中厚板）可零切订；
（4）棒材：小直径5kg起订，如需几支试样，另视情况而定收取样品费
；中大直径1条起订；
（5）管材：小直径5kg起订，如需几支试样，另视情况而定收取样品费
；中大直径1条起订；
【上海冶韩合金】包装
----------------------------------
包装：精包装
规格：大量库存，可定做（当天电询为准）
价格：不定，具体依规格，数量等情况，量大可优惠、可开 票、可免运
费。
材质：优质、进口材料，附有材质报告单随货。
以及为客户代工分条、裁板、整平业务，我们将以yi流的服务，合理的
价格，齐全的规格，高质量的产品
【上海冶韩】销售热线
----------------------------------
1. 交货状态：锻造、挤压、铸态、退火态、固溶态、时效态；
2. 外观状态：黑皮态、车光态、磨光态、酸洗态；
3. 尺寸规格：公称尺寸、公差范围、定尺、不定尺、标准尺寸；
4. 质量标准：国标、ASTM、ASME、JIS、JS、DIN、其它；
5. 订货量；
6. 交货期。