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GH901 Incoloy 901高温合金材料 性能 成份 热处理
2025年04月03日 12:18
来源：江苏九铭特钢有限公司
GH901 Incoloy 901高温合金材料 性能 成份 热处理
GH901（对应美国牌号Incoloy 901）是一种镍-铁基沉淀硬化型高温合金，具有优异的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、能源及化工领域。以下是其关键性能、化学成分及热处理工艺的详细说明：
1. 化学成分（质量分数%）
GH901的典型成分如下：
| 元素 | 含量范围 | 作用 |
|---|---|---|
| 镍（Ni） | 40.0-45.0% | 基体元素，提供高温稳定性 |
| 铁（Fe） | 余量 | 基体主要成分，降低成本 |
| 铬（Cr） | 11.0-14.0% | 抗氧化和耐腐蚀 |
| 钼（Mo） | 5.0-6.5% | 固溶强化，提高高温强度 |
| 钛（Ti） | 2.8-3.3% | 形成γ'相（Ni₃Ti），沉淀强化 |
| 铝（Al） | 0.2-0.6% | 辅助γ'相形成，增强时效硬化 |
| 碳（C） | ≤0.05% | 控制晶界析出物 |
| 锰（Mn） | ≤0.50% | 脱氧、改善加工性 |
| 硅（Si） | ≤0.50% | 脱氧剂 |
| 硫（S） | ≤0.015% | 杂质控制 |
| 磷（P） | ≤0.020% | 杂质控制 |
2. 主要性能
高温力学性能
高温强度：在650-750℃下仍保持高抗拉强度（≥800 MPa），适用于长期高温服役。
抗氧化性：在800℃以下具有优异的抗氧化性，表面形成致密Cr₂O₃保护层。
耐腐蚀性：耐燃气腐蚀、硫化和氯化物环境腐蚀，适用于燃气轮机叶片和燃烧室部件。
室温力学性能
抗拉强度：≥1000 MPa
屈服强度：≥700 MPa
延伸率：≥15%
硬度：HRC 30-40（时效处理后）
加工性能
热加工温度范围：950-1180℃，需避免低温脆性区（<800℃）。
冷加工性能一般，需中间退火。
3. 热处理工艺
GH901通过固溶处理 + 时效处理实现沉淀强化，典型工艺如下：
(1) 固溶处理
温度：1090-1150℃
保温时间：1-2小时（根据工件厚度调整）
冷却方式：水冷或油冷（快速冷却抑制γ'相析出，保留过饱和固溶体）。
(2) 时效处理
第一阶段：720±10℃保温8小时，炉冷至620℃（控制冷却速率≤55℃/h）。
第二阶段：620±10℃保温8小时，空冷。
作用：析出细小均匀的γ'相（Ni₃Ti/Al），显著提升强度和硬度。
4. 典型应用
航空航天：涡轮发动机盘、叶片、紧固件。
能源工业：燃气轮机燃烧室、核反应堆热交换管。
化工设备：高温高压阀门、反应器部件。
5. 注意事项
焊接性：需采用同质焊材（如GH901焊丝），焊后需重新固溶+时效处理。
热疲劳：在频繁温度循环工况下需评估热疲劳寿命。
如需更具体的技术参数（如蠕变性能、疲劳数据），建议参考标准 AMS 5665 或 ASTM B637。
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