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GH32高温合金钢板力学性能分析

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价格: 面议
镍合金: 标准|合格
所在地: 上海
有效期至: 长期有效
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公司基本资料信息
 
 
产品详细说明

GH32高温合金

GH32 合金(旧牌号:GH32,新牌号:GH132)是一种沉淀硬化型铁镍基高温合金,凭借优异的高温强度、抗氧化性和良好的加工性能,广泛应用于航空航天、能源动力等领域。以下从成分、性能、应用等方面详细解析:

一、化学成分(典型值,%)

元素 含量范围 作用解析

镍(Ni) 24.0~27.0 形成稳定奥氏体基体,提高合金韧性和高温稳定性,增强抗腐蚀能力。

铬(Cr) 15.0~17.0 形成 Cr₂O₃钝化膜,提升抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀能力(如高温燃气)。

钼(Mo) 1.0~1.5 固溶强化基体,提高高温强度和抗蠕变性能,尤其在 650℃以下效果显著。

钛(Ti) 1.75~2.30 与碳形成稳定碳化物(TiC),并通过时效析出 γ' 相(Ni₃Ti)强化合金。

铝(Al) ≤0.40 少量 Al 与 Ti 协同析出 γ' 相,增强沉淀强化效果,同时提高抗氧化性。

铁(Fe) 余量 作为基体元素,平衡成本,保证合金的加工性和热稳定性。

碳(C) ≤0.08 低含碳量减少碳化铬析出,降低晶间腐蚀风险,适合高温长期服役。

钒(V) 0.10~0.50 细化晶粒,改善合金的热加工性能和持久强度。

硼(B) 0.005~0.015 强化晶界,抑制高温下晶界滑移,提高持久塑性和断裂强度。

铈(Ce) ≤0.030 净化晶界,改善抗氧化性和热加工塑性,微量即可显著提升性能。

二、物理性能

密度:约 7.93 g/cm³(低于纯镍基合金,便于减重设计)。

熔点:1364~1424℃,适合中高温(≤700℃)工况。

热膨胀系数:12.3×10⁻⁶/℃(20~100℃),与钢铁材料匹配性较好。

热导率:13.4 W/(m・K)(20℃),导热性较低,需注意散热设计。

电阻率:1.04 μΩ・m,导电性能中等,适用于非导电关键场景。

磁性能:奥氏体组织,无磁性,适合电磁环境使用。

三、力学性能

1. 室温力学性能(标准热处理状态)

性能指标 数值 应用意义

抗拉强度(σb) ≥900 MPa 高强度保证结构件在室温载荷下的可靠性,如发动机支架。

屈服强度(σ0.2) ≥600 MPa 抵抗塑性变形能力强,适合承受交变载荷的部件。

延伸率(δ) ≥15% 良好塑性,便于冷加工成型(如锻造、轧制)。

硬度(HB) ≥240 中等硬度,兼顾耐磨性和切削加工性。

2. 高温力学性能(典型值)

温度(℃) 抗拉强度(σb,MPa) 屈服强度(σ0.2,MPa) 持久强度(1000h,MPa)

650 ≥750 ≥500 ≥235

700 ≥650 ≥400 ≥140

750 ≥550 ≥300 ≥70

注:高温下强度随温度升高逐渐下降,但 650℃以下仍保持优异的抗蠕变能力。
四、加工工艺

热处理:GH32高温合金可以进行多种热处理,以调整其组织结构和性能。固溶处理是将合金加热至约1100℃,保持一定时间后快速冷却,以获得均匀的奥氏体组织。时效处理则是在较低温度下进行,以沉淀强化,提高材料的强度和硬度。

焊接:GH32高温合金的焊接工艺相对复杂,需要严格控制焊接参数和焊接工艺,以确保焊接接头的质量和性能。常用的焊接方法包括氩弧焊、电子束焊等,同时需要选用合适的焊接材料和填料金属,以保证焊接接头的耐热性和力学性能。
五、应用领域

航空航天

发动机燃烧室、涡轮叶片、火箭喷嘴等热端部件。

能源化工

燃气轮机管道、核反应堆容器、化工耐蚀反应器。


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