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GH901 Incoloy 901高溫合金材料 性能 成份 熱處理
GH901（對應美國牌號Incoloy 901）是一種鎳-鐵基沉淀硬化型高溫合金，具有優異的高溫強度、抗氧化性和耐腐蝕性，廣泛應用于航空航天、能源及化工領域。以下是其關鍵性能、化學成分及熱處理工藝的詳細說明：
1. 化學成分（質量分數%）
GH901的典型成分如下：
| 元素 | 含量范圍 | 作用 |
|---|---|---|
| 鎳（Ni） | 40.0-45.0% | 基體元素，提供高溫穩定性 |
| 鐵（Fe） | 余量 | 基體主要成分，降低成本 |
| 鉻（Cr） | 11.0-14.0% | 抗氧化和耐腐蝕 |
| 鉬（Mo） | 5.0-6.5% | 固溶強化，提高高溫強度 |
| 鈦（Ti） | 2.8-3.3% | 形成γ'相（Ni?Ti），沉淀強化 |
| 鋁（Al） | 0.2-0.6% | 輔助γ'相形成，增強時效硬化 |
| 碳（C） | ≤0.05% | 控制晶界析出物 |
| 錳（Mn） | ≤0.50% | 脫氧、改善加工性 |
| 硅（Si） | ≤0.50% | 脫氧劑 |
| 硫（S） | ≤0.015% | 雜質控制 |
| 磷（P） | ≤0.020% | 雜質控制 |
2. 主要性能
高溫力學性能
高溫強度：在650-750℃下仍保持高抗拉強度（≥800 MPa），適用于長期高溫服役。
抗氧化性：在800℃以下具有優異的抗氧化性，表面形成致密Cr?O?保護層。
耐腐蝕性：耐燃氣腐蝕、硫化和氯化物環境腐蝕，適用于燃氣輪機葉片和燃燒室部件。
室溫力學性能
抗拉強度：≥1000 MPa
屈服強度：≥700 MPa
延伸率：≥15%
硬度：HRC 30-40（時效處理后）
加工性能
熱加工溫度范圍：950-1180℃，需避免低溫脆性區（<800℃）。
冷加工性能一般，需中間退火。
3. 熱處理工藝
GH901通過固溶處理 + 時效處理實現沉淀強化，典型工藝如下：
(1) 固溶處理
溫度：1090-1150℃
保溫時間：1-2小時（根據工件厚度調整）
冷卻方式：水冷或油冷（快速冷卻抑制γ'相析出，保留過飽和固溶體）。
(2) 時效處理
第一階段：720±10℃保溫8小時，爐冷至620℃（控制冷卻速率≤55℃/h）。
第二階段：620±10℃保溫8小時，空冷。
作用：析出細小均勻的γ'相（Ni?Ti/Al），顯著提升強度和硬度。
4. 典型應用
航空航天：渦輪發動機盤、葉片、緊固件。
能源工業：燃氣輪機燃燒室、核反應堆熱交換管。
化工設備：高溫高壓閥門、反應器部件。
5. 注意事項
焊接性：需采用同質焊材（如GH901焊絲），焊后需重新固溶+時效處理。
熱疲勞：在頻繁溫度循環工況下需評估熱疲勞壽命。
如需更具體的技術參數（如蠕變性能、疲勞數據），建議參考標準 AMS 5665 或 ASTM B637。
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