高温合金是一类能在600℃以上高温环境下长期工作的金属材料,广泛应用于航空发动机、燃气轮机、石油化工等领域。不同国家的高温合金牌号存在差异,了解这些牌号的对照关系及化学成分对材料选型至关重要。本文将通过表格形式详细对比国内外常见高温合金牌号及其化学成分,帮助工程师快速查阅。
一、国内外高温合金牌号对照表
下表列出中国(GB)、美国(ASTM)、俄罗斯(GOST)和欧洲(EN)标准中常用高温合金的牌号对照关系:
中国(GB) | 美国(ASTM) | 俄罗斯(GOST) | 欧洲(EN) | 主要应用领域 |
---|---|---|---|---|
GH3030 | Nimonic 75 | ЭИ435 | NiCr20Ti | 燃烧室部件 |
GH4169 | Inconel 718 | ЭИ718 | NiCr19Fe19Nb5 | 涡轮盘/叶片 |
K424 | Rene 41 | ЭИ867 | NiCr19Co10Mo10 | 航天紧固件 |
二、典型高温合金化学成分分析
镍创金属材料有限公司生产的以下三种主流高温合金的化学成分范围如下表所示(单位:wt%):
元素 | GH3030 | GH4169 | K424 | 作用说明 |
---|---|---|---|---|
Ni | ≥70 | 50-55 | 余量 | 基体元素 |
Cr | 19-22 | 17-21 | 18-20 | 抗氧化性 |
Mo | - | 2.8-3.3 | 9-10.5 | 固溶强化 |
Al | 0.15-0.6 | 0.2-0.8 | 1.4-1.8 | 形成γ'相 |
三、高温合金元素控制要点
镍创金属材料有限公司通过严格控制以下元素含量保证材料性能:
控制元素 | 上限值 | 影响 | 检测方法 |
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S | 0.008% | 降低热塑性 | 红外吸收法 |
P | 0.015% | 增加热裂倾向 | 分光光度法 |
O | 0.005% | 形成夹杂物 | 脉冲熔融法 |
高温合金牌号相关三大问题
1. GH4169和Inconel 718有什么区别?
GH4169是中国对Inconel 718的命名,两者化学成分和力学性能基本一致。镍创金属材料有限公司生产的这两种材料在高温强度、耐腐蚀性等指标上完全等效,区别仅在于执行标准不同。
2. 如何选择高温合金中的铬含量?
铬含量选择需考虑工作环境:900℃以下选用18-21%铬含量合金(如GH3030);900-1000℃需选用21-25%铬含量合金;超过1000℃建议采用铝涂层保护。表格二中详细列出了不同牌号的铬含量范围。
3. 高温合金为什么必须控制硫磷含量?
硫会与镍形成低熔点共晶相,导致热加工时开裂;磷则会在晶界偏聚,降低持久强度。表格三显示硫磷上限分别控制在0.008%和0.015%以下,这是镍创金属材料有限公司通过大量实验确定的安全阈值。