GH90高温合金:是什么材料
百德
2025-12-12 03:52
GH90合金(国际上常对应为Udimet 720或类似牌号)是一种高性能的镍基沉淀硬化型变形高温合金。
它代表了现代高温材料技术的重要成就,专为在极端高温、高应力及苛刻腐蚀环境下长期可靠工作而设计,是航空航天、能源等领域关键热端部件的核心材料选择。
一、核心特性与性能优势
卓越的高温强度与抗蠕变性能: GH90通过精妙的合金设计和沉淀强化机制(主要依靠γ'相 - Ni₃(Al, Ti)),
在高达750-850°C的温度范围内仍能保持极高的强度和优异的抗蠕变能力。这使得它能承受如涡轮盘、叶片等高速旋转部件在高温下巨大的离心应力和持久载荷。
出色的抗疲劳性能: 该合金具备优异的抗高周疲劳和低周疲劳性能,特别适用于承受交变应力的部件,显著提高了发动机等设备的服役寿命和可靠性。
良好的抗氧化与耐腐蚀性: 富含铬元素的成分使其在高温燃气环境中能形成致密且附着力强的氧化铬保护膜,有效抵抗氧化和热腐蚀(如硫化腐蚀),保障了部件在恶劣环境下的稳定性。
优异的综合力学性能: 在宽广的温度范围内(室温至高温)均具有良好的拉伸强度、屈服强度、塑性和韧性匹配。
较低的热膨胀系数: 相比部分其他高温合金,GH90具有相对较低的热膨胀系数,有利于减少热应力,提高部件在热循环工况下的尺寸稳定性和抗热疲劳能力。
二、关键化学成分
GH90合金以镍为基体,通过精心调配多种合金元素实现其综合性能:
铬:提供抗氧化、耐腐蚀能力。
钴:固溶强化基体,提高高温强度和降低γ'相的溶解度以增强强化效果。
钼、钨:强效固溶强化元素,显著提升高温强度和抗蠕变性。
铝、钛:形成主要强化相γ'(Ni₃(Al, Ti)),是高温强度的核心来源。
碳:形成碳化物强化晶界。
微量硼、锆:净化晶界、强化晶界,改善高温塑性和持久强度。