Nimonic90镍基合金

一、材料介绍
Nimonic90（中国牌号GH90，美国UNS No7090）是一种时效强化钴镍基变形高温合金，加工时需控制锻造温度在1050–950℃区间以防止开裂，晶粒度与变形程度关联紧密，可采用惰性气体保护焊及闪光对焊工艺。典型应用场景包括航空发动机高温结构件与弹性元件制造。
二、特性

该合金是时效强化钴镍基变形高温合金，该合金在815～870℃有较高的抗拉强度和抗蠕变能力、良好的抗氧化性和耐腐蚀、在冷热反复交替作用下有较高的疲劳强度以及良好的成形性和焊接性。用于涡轮发动机涡轮盘、叶片、高温紧固件、卡箍、密封圈及弹性元件等；还用于发动机高温弹簧元件、燃烧室卡圈、止动销等部件。
三、国内外牌号
美国：UNS No7090
英国：Nimonic90
中国：GH90
此外，Nimonic 90 也称为 Superimphy 90、Pyromet 90 和 Udimet 90。
四、化学成份

合金
牌号
%
镍Ni
钴
Co
铬Cr
铁
Fe
锆Zr
硼
B
碳
C
锰
Mn
硅
Si
硫
S
磷
P
铜
Cu
铝
Al
钛
Ti
GH90
最小
余量
15.0
18.0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1.0
2.0
最大
21.0
21.0
1.5
0.15
0.02
0.13
0.4
0.8
0.015
0.02
0.2
2.0
3.0
物理性能

密度
g/cm3
熔点
℃
热导率
λ/(W/m·℃)
比热容
J/kg·℃
弹性模量
GPa
剪切模量
GPa
电阻率
μΩ·m
泊松比
线膨胀系数
a/10-6℃-1
8.2
1400
21.76(100℃)
-
225
-
-
-
12.71(20~100℃)
力学性能

(在20℃检测机械性能的最小值)
热处理方式
抗拉强度
σb/MPa
屈服强度
σp0.2/MPa
延伸率
σ5 /%
布氏硬度
HBS
固溶处理
820
590
8
-
五、金相组织结构

该合金主要强化相是γ'-Ni3(Ti、Al),在晶内以大小不同的方形颗料关析出，在晶界上也可以见到这种形状的γ'相，碳化物在晶界上呈不连续的链状析出。
六、工艺要求
1、合金在锻造时易产生内裂，允许重锤打击。钢锭装炉温度不高于700℃，低温区域先预热20-30分钟，最终加热温度1150℃-1180℃，开锻温度不低于1050℃，终锻温度不低于950℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金在固溶状态可进行惰性气体保护钨极电弧焊及闪光对焊。
此外，针对不同形态的产品，其热处理工艺如下：Nimonic90薄板和带材(软态)需进行软化处理1100～1150℃,1～10min,适当介质中冷却+750℃±10℃,4h,空冷；薄板和带材(硬态)需进行700～725℃,4h,空冷处理。弹簧用冷拉丝材需进行600℃±10℃,16h,空冷或650℃±10℃,4h,空冷处理。冷拉和固溶处理的弹簧丝材需进行1080℃±10℃,8h,空冷+700～750℃,4h,空冷处理。
七、品种规格与供应状态

Nimonic90供应的品种规格包括直径或内切圆直径不大于25mm的冷拉棒材或冷拉六角棒材、厚度不大于4mm的冷轧薄板和厚度不大于0.8mm的冷轧带材，以及直径不大于8mm的弹簧用冷拉丝材。
冷拉棒材的供应状态按用途分为镦锻用棒和机加工用棒，其中镦锻用棒以冷拉磨光状态交货，若需方需求以固溶状态交货则应在合同中注明；机加工用棒材经固溶并除氧化皮状态交货。
冷轧薄板和带材分为软态和硬态，软态经软化处理、碱酸洗、切边后交货，硬态以冷轧、切边后交货。 
弹簧用丝材以冷拉状态或冷拉后固溶处理状态交货。
‌‌‌八、应用领域
该合金属于高温合金类别，主要应用于航空航天领域，适用于制造涡轮发动机叶片、涡轮盘及高温紧固件等关键部件。