GH4141高温合金热轧板化学成分分析

GH4141高温合金

GH4141是一种沉淀硬化型镍基高温合金，其化学成分主要包括镍(Ni)为基体（约50%以上）、铬(Cr)18.0%-20.0%、钴(Co)10.0%-12.0%、钼(Mo)9.0%-10.5%、铝(Al)1.4%-1.8%、钛(Ti)3.0%-3.5%，以及微量硼(B)、锆(Zr)等元素。‌‌

‌主要化学成分‌

GH4141高温合金的化学成分设计以镍为基体，通过多元合金化实现高温性能优化，具体成分范围如下：

‌基体元素‌：
镍(Ni)：占比超过50%，确保高温稳定性和耐蚀性基础。‌‌

‌关键合金元素‌：
铬(Cr)：18.0%-20.0%，形成致密氧化膜以增强抗氧化和耐腐蚀能力。‌‌

钴(Co)：10.0%-12.0%，与钼协同提升高温强度和蠕变抗力。‌‌

钼(Mo)：9.0%-10.5%，固溶强化并抑制σ相析出脆化。‌‌

铝(Al)和钛(Ti)：1.4%-1.8%与3.0%-3.5%，形成γ'相(Ni3(Al,Ti))沉淀强化核心。‌‌

‌微量元素控制‌：
硼(B)：0.003%-0.010%，细化晶界强度。‌‌

杂质限制：磷(P)、硫(S)≤0.015%，铁(Fe)≤5.0%，避免晶界弱化。‌‌

‌成分功能解析‌

‌高温性能保障‌：铬、铝、钛的协同作用形成保护性氧化层和强化相，使合金在900℃以下保持稳定性能。‌‌

‌工艺敏感性‌：高铝、钛含量增加热加工难度，需通过多段均匀化退火和精确热处理调控微观组织。‌‌

‌国际标准差异‌：美国牌号Rene′41（UNS N07041）的钴含量可能略高（达12.5%），而中国GB/T 14992标准以GH4141命名，成分范围基本一致。‌‌