GH90高温合金材料力学性能

GH90高温合金概述

GH90高温合金是一种时效强化型镍基变形高温合金，含有较高量的钴及多种强化元素。

一、化学成分

GH90主要由镍（Ni）、铬（Cr）、钴（Co）、铝（Al）等元素组成，还含有少量的铌（Nb）、钼（Mo）和钛（Ti）等元素。其中镍含量约为50 - 60%，铬含量约为15 - 20%，钴含量一般为10 - 15%，铝含量约为2 - 3%。

二、技术标准

冷拉棒材：1080±10，保温时间见表1 - 2，空冷或水冷+750±10，4h，空冷。

薄板和带材（软态）：软化处理1100 - 1150，1 - 10min，适当介质中冷却+750±10，4h，空冷。

薄板和带材（硬态）：700 - 725，4h，空冷。

弹簧用冷拉丝材：+600±10，16h，空冷或+650±10，4h空冷。

冷拉和固溶处理的弹簧丝材：1080±10，8h，空冷+700 - 750±10，4h，空冷。

三、性能特点

（一）机械性能

抗拉强度：在20°C时，抗拉强度不低于900MPa；在650°C时，不低于700MPa。

屈服强度：在20°C时，屈服强度不低于600MPa；在650°C时，不低于500MPa。

延伸率：在20°C下，延伸率不低于15%；在650°C时，不低于10%。

冲击韧性：20°C时，冲击功Akv不低于100J/cm²。

（二）热性能

熔化温度范围：熔点1400°C。

在高温下的强度保持较高水平：能够在650°C甚至更高的温度下长期使用而不发生显著的性能衰减。

抗氧化性能优异：由于合金中含有较高的铬和铝，在1100°C下的氧化实验中，氧化速率保持在每1000小时小于0.1mg/cm²。

抗蠕变性能良好：保证了材料在高温和应力条件下的稳定性和使用寿命。

抗腐蚀性能出色：能够抵抗多种高温腐蚀环境，如硫化物、氯化物等。

（三）电性能

在室温下，电导率为2 - 4MS/m。具有一定的热电特性，适合用作热电偶材料，在1000°C时，其热电动势可达50µV/°C。

四、应用领域

航空航天领域：广泛应用于航空发动机和航空航天设备中，如涡轮叶片、喷气燃烧室组件等。

能源领域：被用于石化、能源开采和发电等行业中的高温设备和部件，如炉膛、燃气涡轮机等。

化工工业：可以应用于化工装置中的高温部件，如化工反应器、催化剂载体等。

其他领域：还可以应用于其他需要高温稳定性和抗腐蚀性的领域，如核工业、医疗设备和汽车工业等。