GH4137材料介紹

基本定義

GH4137（曾用代號(hào)SG37A）是一種鎳 - 鉻（Ni - Cr）基沉淀硬化型變形高溫合金，專(zhuān)為700℃以下的高溫環(huán)境設(shè)計(jì)。

化學(xué)成分與組織特征

化學(xué)成分

鎳（Ni）：含量為50% - 60%，構(gòu)成面心立方基體，保障高溫穩(wěn)定性。

鉻（Cr）：含量為15% - 21%，形成Cr?O?氧化膜，提升抗氧化與耐腐蝕性。

鉬（Mo）：含量為2% - 5%，固溶強(qiáng)化并增強(qiáng)抗蠕變性。

鋁（Al）：含量為0.65% - 1.15%、鈦（Ti）：含量為0.2% - 0.8%，協(xié)同形成γ'相（體積分?jǐn)?shù)約40%），主導(dǎo)沉淀強(qiáng)化。

微量元素：硼（B）凈化晶界，鋯（Zr）細(xì)化晶粒，碳（C）形成碳化物強(qiáng)化晶界。同時(shí)，雜質(zhì)控制嚴(yán)格，硫（S）、磷（P）含量均≤0.003%，確保材料純凈度。

微觀組織

合金經(jīng)固溶及時(shí)效處理后，微觀組織由γ奧氏體基體、彌散分布的γ'相（尺寸80 - 150nm）及晶界MC型碳化物組成。γ'相的高體積分?jǐn)?shù)與均勻分布是高溫性能的核心保障。

物理與機(jī)械性能

物理性能

密度：7.9g/cm3，輕量化設(shè)計(jì)利于高溫部件減重。

熔點(diǎn)：1260 - 1340℃，適應(yīng)長(zhǎng)期高溫服役。

熱導(dǎo)率：8.37 - 28.2W/(m·K)（100 - 800℃），高溫散熱性能良好。

彈性模量：211.7GPa（室溫）至167GPa（700℃）。

機(jī)械性能

室溫性能：抗拉強(qiáng)度≥1100MPa，屈服強(qiáng)度≥1000MPa，延伸率≥12%，硬度320 - 360HB。

高溫性能：700℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度≥900MPa，屈服強(qiáng)度≥750MPa，持久壽命≥500小時(shí)（300MPa應(yīng)力）。

抗蠕變性：700℃/200MPa下穩(wěn)態(tài)蠕變速率≤3×10??s?1。

疲勞性能：高溫低周疲勞壽命10?次（Δε = 0.8%）。

核心材料優(yōu)勢(shì)

高溫強(qiáng)度與穩(wěn)定性

γ'相強(qiáng)化與鉬、鈷的固溶強(qiáng)化協(xié)同作用，使合金在700℃下仍保持高強(qiáng)度，抗蠕變能力顯著優(yōu)于同類(lèi)材料。

的環(huán)境耐受性

抗氧化性：Cr?O?氧化膜致密無(wú)剝落，耐受高溫氧化及硫化腐蝕。

耐腐蝕性：在酸性、堿性及氯化物環(huán)境中腐蝕速率≤0.06mm/年。

工藝兼容性

熱加工性：鍛造溫度1050 - 1150℃，支持大尺寸鍛件（直徑≤800mm）。

冷成形：冷拉絲材可加工至直徑0.04 - 0.2mm，滿(mǎn)足精密部件需求。

制造工藝與供應(yīng)形式

制造工藝

熔煉工藝：真空感應(yīng)熔煉（VIM）結(jié)合電渣重熔（ESR）或真空自耗熔煉（VAR），氧含量≤30ppm。

熱處理制度：固溶處理為1100 - 1150℃保溫后空冷，溶解γ'相；時(shí)效處理為760℃×8小時(shí) + 650℃×24小時(shí)，析出均勻γ'相。

供應(yīng)形式

變形產(chǎn)品：鍛棒（Φ50 - 800mm）、熱軋板（0.5 - 100mm）、冷拔管（外徑Φ10 - 300mm）。

精密鑄件：定向凝固葉片（承溫能力提升80 - 100℃）、單晶鑄錠。

粉末冶金制品：熱等靜壓（HIP）坯料致密度≥99.9%。

化工領(lǐng)域

用于化工反應(yīng)器、催化劑載體等，承受化學(xué)物質(zhì)的侵蝕和高溫條件下的反應(yīng)，確?；み^(guò)程的安全和高效。