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GH2150 的 750℃ 时效 16~24 h 撑住 650~750℃ 区间

发布时间:2026-10-23|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:GH2150 铁镍基 时效制度

GH2150 是铁镍基沉淀强化合金,镍 45%~50%、铬 14%~16%、钨 2.5%~3.5%、钼 4.5%~6.0%、铝 0.8%~1.3%、钛 1.8%~2.4%、铌 0.9%~1.4%,铁做基体。它的定位很清楚:在 650~750℃ 区间把强度、塑性、焊接性与成本放在一起权衡,而不是追求 800℃ 以上的长时承载。

镍 45%~50% 稳定奥氏体的作用

铁基体里加 45%~50% 的镍,奥氏体稳定性明显高于普通铁基牌号,高温长期服役时组织保持能力更强,同时没有走到纯镍基的高成本路线。铬 14%~16% 保证 800℃ 以下的抗氧化,钨与钼合计 7%~9% 承担固溶强化,铝钛铌进入 γ′ 相 Ni₃(Al,Ti,Nb)。硼与铈偏聚晶界,抑制晶界滑移与硫化物脆化。

1030 MPa 与 650 MPa 屈服的组合

热轧与锻制棒材标准热处理态:20℃ 抗拉不低于 1030 MPa、屈服约 650 MPa、延伸不低于 15%、断面收缩不低于 20%;700℃ 抗拉不低于 800 MPa、延伸不低于 8%、收缩不低于 12%。冷轧薄板 20℃ 约 1100 MPa、700℃ 约 800 MPa、延伸不低于 30%。屈强比在 0.63 左右,塑性储备比高强钢好。

成排圆棒料
配图:成排圆棒料

750℃ 保温 16~24 h 的两段作用

棒材、圆饼与环形件常用 1040~1060℃ 空冷,再加 750℃±10℃ 保温 16~24 h 空冷,处理后硬度约 HBW 277~375。1040~1060℃ 段把 γ′ 与碳化物回溶、消除锻造组织,750℃ 段让 γ′ 以合适尺寸析出。保温时间取 16~24 h 的区间,厚件取上限,时间不足屈服会低 50 MPa 以上。

冷轧薄板与焊丝的制度差

冷轧薄板多用 1040~1080℃ 空冷后 750℃×16 h 空冷,固溶温度比棒材高一档,原因是薄板冷作量大、再结晶需要更高温度。冷拉焊丝取 1050℃±10℃ 空冷,焊丝不做时效,时效由焊后整体热处理完成。三种形态三套制度,混用会让同一炉料的性能对不上。

750℃ 以上的衰减边界

现货圆棒堆垛
配图:现货圆棒堆垛

550~600℃ 区间这支料表现很强,700℃ 仍有承载能力,750℃ 以上强度、蠕变抗力与组织稳定性开始明显衰减。工程上不把它当 800℃ 以上长时热端主承力材料。设备的工作温度若在 780℃ 以上,选它就要靠加大壁厚或改用水冷结构,不如直接换镍基牌号。

线膨胀 14.3 与异种材料连接

20~500℃ 平均线膨胀约 14.3×10⁻⁶/℃,20~800℃ 记 16.9×10⁻⁶/K,低于许多高镍合金,与耐热钢的匹配性较好。与不锈钢或低合金钢焊接时,热胀差引起的残余应力比镍基合金小,过渡段仍要做 750℃ 级去应力。异种接头的高温持久按较低一侧考核。

无磁与弹性模量的取值

密度 8.26 g/cm³,无磁性,弹性模量 20℃ 201 GPa、600℃ 159 GPa、700℃ 148 GPa、800℃ 120 GPa,比热容 0.523~0.693 kJ/(kg·K)。800℃ 仍保持 120 GPa 的模量,构件刚度衰减比碳钢慢;无磁特性适合仪控与磁性敏感部位,不会被高温磁化影响测量。

大规格圆棒
配图:大规格圆棒

焊接接头的时效归属

GH2150 的焊接件用 HGH2150 同体系焊丝,焊后整体走 750℃ 保温 16 h 的时效,焊缝与母材一起析出 γ′,接头强度能到母材的 90% 左右。焊后只做局部时效时,焊缝与热影响区的 γ′ 尺寸不一致,持久试验会从熔合线起断。

铸造与变形的边界

这支料是变形合金,锻件、棒材、板带与环形件是常规形态,复杂薄壁的铸件不在它的产品范围。需要整体铸造的件改用 K 系铸造合金,两者的成分体系与热处理逻辑不同,不能拿变形材的数据去评估铸件。选材时先定形态,再定牌号。

GH2150 的旧牌号写作 GH150,ISC 牌号 H21500,成分与牌号体系按 GB/T 14992,同号焊丝为 HGH2150。上海熔恒特种合金有限公司可提供棒材、锻件、环形件与冷轧薄板,按图纸定尺切段,炉批与热处理曲线随货;需要按 750℃ 保温 16~24 h 做专项时效的,熔恒可附随炉试样与硬度分布复检报告。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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