2016-07-13GH4099高溫合金


GH4099(GH99)高溫合金

GH4099(GH99) 化學成分

C Cr Ni W Mo Al Co Ti

≤0.08 17.00～20.0 余量 5.00～7.00 3.50～4.50 1.70～2.40 5.00～8.00 1.00～1.50

Fe B Mg Ce Mn Si P S

≤2.00 ≤0.005 ≤0.010 ≤0.020 ≤0.40 ≤0.50 ≤0.015 ≤0.015

GH4099（GH99）是 一種高合金化的鎳基時效板材合金，用鈷、鎢、和鋁、鈦等元素綜合強化，使合金具有較高的熱強行，900℃一下可以長期使用，最高工作溫度可達1000℃。 該合金組織穩(wěn)定，并具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能，適合于制造航空發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室等高溫板材承力焊接結構件，用該合金制造的大型板材結構件，可在固溶處理后不經時效處理直接使用。主要產品有板材和絲材，也可以生產板材和鍛件。

2016-12-23近日，歐洲航空局（ESA）的科學家研制出了一種新型航空高溫合金。在相似的質量指標下，其重量只有傳統(tǒng)鎳基高溫合金的一半。
歐洲航空局（ESA）發(fā)布的新聞稿報道稱，具有這類特性的鈦鋁金屬間化合物是在超重力條件下得到的。
新合金可以承受800攝氏度左右的高溫；并且與傳統(tǒng)材料相比，能夠將噴氣渦輪機葉片的重量減少45%。毫無疑問，這對飛機發(fā)動機制造商而言是非常有吸引力的。但該合金在工業(yè)投產過程中進行技術改進所需的時長，目前尚無確切定論。
根據(jù)歐洲航空局（ESA）公布的數(shù)據(jù)，飛機自重每減輕1%將會節(jié)省1.5%的燃油。依此，將在很大程度上降低航空公司成本，減少對環(huán)境的危害。

2020-08-26

合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。鈦的工業(yè)化生產是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要，使鈦工業(yè)以平均每年約 8％的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸'鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦（TA1、TA2和TA3）。

鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業(yè)中應用，用于制作電解工業(yè)的電極，發(fā)電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生產貯氫材料和形狀記憶合金等。

2020-03-10塑料模具的制造成本甚高，材料費只占模具成本的極小部分，因此，鋼材選用在符合我國資源條件下，應優(yōu)先選用工藝性好、性能穩(wěn)定和使用壽命較長的鋼種。于模具鋼材應用研究，提供模具失效分析及模具壽命解決方案一站式服務，專業(yè)銷售進口最具性價比模具鋼材（硬質合金、瑞典烏德霍姆工具鋼UDDEHOLM、日本日立模具鋼HITACHI METALS、日本不二越高速鋼、美國熔爐斯伯粉末冶金工具鋼、德國葛利茲模具鋼Groditz等）以及國產新型模具鋼、基體鋼、無磁模具鋼、火焰鋼、空冷鋼、紅沖模具鋼等。

硬質合金適用于冷擠壓成型的塑料模具用鋼多使用工業(yè)純鐵。也可使用10、15、20、20Cr鋼。為了得到較高的塑性，最好是用硅含量低的鋼。對于很深的低模，可以分成若干道工序完成整個壓制，在各道壓制工序之間，低模應進行完全退火以恢復塑性。工業(yè)純鐵鍛造應在1000~1250℃或680~850℃范圍內進行，避免在中間溫度進行，以防“重結晶脆性”。模具在900~930℃滲碳，自780~800℃淬火，并在150~250℃回火，表面硬度58HRC以上。

2018-09-14    碳化鎢顧名思義是碳和鎢反應的生成物.最早由德國的科學家發(fā)明的.在實際的使用中,由于其硬度高,很脆,所以需添加一種軟的金屬來作為粘結劑,最常用的是鈷,也可用鎳.碳化鎢的硬度很高,所以很耐磨,因此大量用于機床的刀具,石油礦山的鉆探設備,關鍵的耐磨損件設備等.但其耐腐蝕能力是個大問題.
鎳基合金顧名思義是以鎳為主要成份的合金.最初是為耐腐蝕而開發(fā)的,主要是鎳合金和鎳－銅合金（也叫蒙奈爾合金）.后來又開發(fā)出了鎳－鉻合金等用于航空航天的渦輪發(fā)動機.市面上常見的還有哈氏合金,因可奈爾合金,Incology合金等,都是比較貴的不銹鋼.鎳基合金的耐腐蝕,耐高溫的能力是很強的,但其鑄造性能卻比較差.高鎳合金（含鎳超過45％）目前西方對中國還是技術封鎖的,由此可見其使用價值.

2017-05-24高溫合金晶界強化(grain  boundary   strengthening  of  superalloy)
添加微量元素改善晶界狀態(tài)達到高溫合金強化的目的。晶界的晶體結構不規(guī)則，原子排列混亂，晶格歪扭，又存在各種晶體缺陷(如位錯、空洞等)，因此晶界在高溫變形時是一個薄弱環(huán)節(jié)。在高溫蠕變時，晶界形變量占總形變量的50％，因此強化晶界就成為高溫合金強化的一個重要部分。一些有害雜質元素的溶解度很小且往往偏析于晶界，生成低熔點共晶化合物。硫在γ—Fe中的溶解度只有0.015％。因此合金中所含的硫在鐵中易形成熔點為988C的Fe+FeS低熔點共晶。硫在鎳中會形成熔點只有644℃的Ni+Ni3S2共晶。這些低熔點共晶在晶界的形成會大大惡化合金的熱加工性能和高溫熱強性。通常高溫合金中的硫含量控制在0.015％以下，優(yōu)質高溫合金控制在0．005％～0.007％以下。美國宇航材料標準AMS2280規(guī)定鎳基高溫合金必須滿足雜質控制標準，要求鉍、鉈、碲、鉛、硒5個元素含量分別在(0.5～5)×10-6以下，同時對銻、砷、鎘、鎵、鍺、金、銦、汞、鉀、鈉、釷、銀、錫、鈾、鋅等15個微量雜質元素的含量分別控制在50×10-6以下，其總和還不允許超過4O0×10-6為了消除有害雜質和氣體的不利作用，進一步凈化和強化晶界，可以加入一些微量元素，諸如硼、鋯、鉿、鎂、鈣、鋇、鑭和鈰等。硼在晶界偏聚，形成M3B2硼化物(見高溫合金材料的間隙相)進行強化。硼能抑制晶界片層狀、胞狀析出相以及改善碳化物密集不均勻分布的狀態(tài)，因而對熱強性有利。鐵、鎳基高溫合金中硼含量總在0.05％以下，通?？刂圃?.01％～0.02％左右。鑄造高溫合金中硼含量略高，一般可達0.02％～0.03％左右。鋯和硼有類似作用，但其效果不如硼大。鎂是晶界偏聚元素，使晶界碳化物呈顆粒狀分布，因而阻止沿晶裂紋的快速擴展，有利于熱強性。鎂使高溫合金的蠕變第二階段延長，第三階段擴展，因而獲得高的塑性和長的斷裂壽命。由于鎂使持久斷裂塑性提高，可以大大改善持久缺口敏感性。鎂還有去除雜質元素的潔凈作用。鎂、鈣、鋇、鑭和鈰等元素由于化學性活潑，與氧有很大的親和力，可以在冶煉過程中起良好的脫氧去氣作用，又能和一些低熔點雜質生成密度較小的難熔化合物，消除有害雜質在晶界的不利作用。這些微量元素的加入量都有一個******量，過量加入反而會使熱強性下降。

2019-03-06
牌號 機械及物理性能
Mechanicai properities
0℃密度ρ/g·cm-3 4.45
TC4TC4 熔點/℃ 15.8～1649
TC4TC4比熱容с/J·(g·K)-1 20℃ 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃
/ 0.678 0.691 0.703 0.741 0.754 0.879
TC4 電阻率ρ/nΩ·m 1600
TC4熱導率λ/W·(m·K)-1 20℃ 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃
5.44 6.70 8.79 10.47 12.56 14.24 15.91
TC4線脹系數(shù)/W·(m·K)-1 20～100℃ 20～200℃ 20～300℃ 20～400℃ 20～500℃ 20～600℃  
7.89 9.01 9.30 9.24 9.39 9.40

2017-05-09      高溫合金占發(fā)動機總重量的40%-60%，航空發(fā)動機推重比的提高，70%以上的貢獻來自材料技術。?？哲娧b備建設提速，民用航空市場需求更為龐大，艦船、發(fā)電等燃氣輪機國產化是大勢所趨，預計未來20年我國發(fā)動機及燃氣輪機需求規(guī)模超萬億，將帶來超過2000億元的高溫合金需求。

　　全球高溫合金產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 寡頭特征明顯

　　2012年，全球高溫合金消費量為28萬噸，占鋼鐵總消費量的0.02%，市場規(guī)模達100億美元。目前來看，全球范圍內能夠生產航空航天用高溫合金的企業(yè)不超過50家，主要集中在美、英、法、德、俄、日等國，整個行業(yè)具有較為明顯的寡頭特征。在涉及航天航空應用領域的高溫合金鋼產品，發(fā)達國家均視其為戰(zhàn)略軍事物資，對外進行嚴密管控。

　　美國在高溫合金研發(fā)以及應用方面一直處于************地位，年產量約為5萬噸，其中近60%用于民用領域。美國有多家獨立的高溫合金公司，包括能夠生產航空發(fā)動機所用高溫合金的公司有通用電氣公司（GE），普特拉-惠特尼公司（PW），以及其他能生產特鋼和高溫合金的公司如漢因斯-斯泰特公司（HaynesStel-liteCompany），佳能-穆斯克貢公司（Cannon-MuskegonCorporation），因科國際公司（IncoInternationalInC），特殊金屬公司（SpecialMetalInC）和卡彭特公司（Carpenter）等。

　　歐盟國家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產和研發(fā)代表。英國是世界上最早研究和開發(fā)高溫合金的國家之一。英國的鑄造合金技術************，代表性的是國際鎳公司（MondNickelcompany）的Nimocast合金，后該國的飛機發(fā)動機制造商羅羅控股公司（Rolls-Royceplc）又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等，主要用于航空發(fā)動機制造。

　　日本在鎳基單晶高溫合金、鎳基超塑性高溫合金和氧化物晶粒彌散強化高溫合金方面取得較大的成功。近年來則致力于開發(fā)新型耐高溫合金，并成功開發(fā)出在1200℃高溫下依然能保持足夠強度的新合金。日本主要的高溫合金生產企業(yè)是IHIcorporation，JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。但是近年來，日本所有鋼企的整體營業(yè)利潤不容樂觀，公司整體業(yè)績呈下滑趨勢，但是生產航天航空領域所需要的鋼材是營業(yè)利潤主要來源之一，用以彌補其他業(yè)務收入的損失。

　　我國高溫合金產業(yè)供不應求局面未發(fā)生明顯變化

　　我國2009年高溫合金材料年生產量約1萬噸左右，每年需求達2萬噸以上。近年來需求端不斷提升，供不應求的局面未發(fā)生明顯變化。

　　國內從事高溫合金材料生產的企業(yè)數(shù)量有限，分為生產基地和研發(fā)基地兩大類。生產方面主要形成了以撫順特鋼、上鋼五廠、長鋼三廠和齊齊哈爾等特鋼廠等

　　為主體的變形高溫合金生產基地、以航空發(fā)動機制造公司精密鑄造廠為主體的鑄造高溫合金生產基地和以鋼鐵研究總院、北京航材院和沈陽金屬所等科研院所為主體的高端高溫合金材料的生產研發(fā)基地等三大基地。我國目前航空和其他工業(yè)部門使用的各種一般高溫合金均可在國內生產供應。

　　國家對高溫合金產業(yè)高度重視，2010年國家最高科學技術獎頒發(fā)給我國高溫合金之父、中國科學院金屬研究所所長師昌緒院士。在經濟轉型升級的背景下，《國家“十二五”科學和技術發(fā)展規(guī)劃》將新材料列為七大戰(zhàn)略新興產業(yè)之一，一系列重大政策出臺為高溫合金產業(yè)發(fā)展提供了有力的支持。

　　我國軍用航空發(fā)動機產業(yè)將迎來龐大市場

　　2014年中國國防預算8082.3億元，同比增長12.2%，增速高于2013年，過去20年保持兩位數(shù)以上的復合增速，軍費穩(wěn)定高速增長為軍備建設提供了有力支撐。然而，就軍費占GDP的比重來看，近20年中國軍費占GDP比重始終保持在1%-1.5%之間，即使以斯德哥爾摩國際和平研究所的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國軍費歷年來占GDP的比重仍不到2%，低于英、法、印度的2%-3%，更遠低于美、俄的4%-5%，因此我們認為，我國軍費仍有巨大的增長空間，預計未來10年我國的國防開支將保持12%左右的年均增速。

　　我們認為，2014年美國重返亞太戰(zhàn)略繼續(xù)深化、周邊島嶼紛爭、朝核危機、克里米亞危機等因素使得我國面臨的外部戰(zhàn)略壓力進一步增大。軍事實力尤其是海空軍裝備水平相對落后導致我國在處理上

　　述危機問題時受到制約，馬航事件從另一個側面折射出這一問題，今年4月習近平視察空軍機關時談馬航事件，也言及馬航失聯(lián)令人痛心，強調要加快建設空天一體的強大空軍。我國國家安全委員會的設立等一系列舉措體現(xiàn)我國維護國家安全的決心。隨我國安全戰(zhàn)略向外擴展，航母、大型運輸機、預警機、先進戰(zhàn)斗機等的海空軍武器裝備建設已進入快速裝備通道。

　　我們預計，未來20年中國各類戰(zhàn)機采購需求在約2900架，對航空發(fā)動機的市場需求折合人民幣約為2800億元，對應高溫合金折合人民幣約500億元。

　　民用航空領域前景更加遼闊

　　相較于我國軍用發(fā)動機跨越式發(fā)展的步伐，我國民用發(fā)動機依然是幾乎空白。我國最新自主研制的ARJ-21客機使用美國GE公司的CF34-10A發(fā)動機，而C919大飛機則使用CFM國際公司研制的LEAP-X1C發(fā)動機。中航工業(yè)已于2009年出資設立中航商用航空發(fā)動機有限責任公司，作為國家大型客機發(fā)動機項目主體和總承制單位。未來隨民用飛機發(fā)動機國產化，高溫合金需求前景非常遼闊。

　　相對軍機來說，民用飛機是更龐大的市場，強勁的經濟和客流增長將成為亞太地區(qū)新飛機需求的主要推動因素。波音預計未來20年，美國和歐盟等已形成一定規(guī)模的航空市場增長將逐步放緩，全球主要的增長由新興經濟體引領，20年內亞太地區(qū)將超越北美成為世界******的航空市場，復合增速5.5%。中國作為亞太地區(qū)乃至經濟增長最快的經濟體之一，增速達到6.5%以上。

　　波音公司2013年預測到2032年中國民航機隊的規(guī)模將達到2012年的3倍，未來20年中國將需要5580架新飛機，總價值達7800億美元。按歷史數(shù)據(jù)看，波音的預測往往略偏保守，中航工業(yè)集團則預測到2032年年末，中國民用飛機的機隊規(guī)模將達到6691架，是2012年機隊規(guī)模的3.4倍。

　　以20年5400架7560億美元的民用飛機需求量測算，對應高溫合金需求約1600億元。此外，燃氣輪機領域也有數(shù)百億的需求空間。

　　鋼研高納：依托鋼研總院 未來3-5年凈利潤增速30%-50%

　　鋼研高納是我國高溫合金領域技術水平最為先進、生產種類最為齊全的企業(yè)之一。公司具有生產國內80%以上牌號的高溫合金的技術和能力。承繼原鋼研院高溫所雄厚的技術實力，公司逐步發(fā)展形成了完整的技術產業(yè)鏈，在高溫合金領域保持技術領先優(yōu)勢，占據(jù)高端產品市場。


　　依托發(fā)動機產業(yè)布局，公司60%以上的產品面向航空航天領域的客戶。2014年6月30日，公司募投項目完工。未來2-3年將是募投項目產能釋放的高峰期，產能瓶頸將得到大幅度突破，公司將迎來高速增長期。

　　我們看好公司的長期投資價值，作為我國高溫合金的龍頭企業(yè)，依托發(fā)動機產業(yè)的的布局，且有望受到國家政策的有力扶持，成長空間廣闊。?？哲娧b備的加速建設帶來大量飛機及發(fā)動機需求，將為公司貢獻大量訂單。

　　受益于募投項目陸續(xù)投產和發(fā)動機產業(yè)的高增長，我們預計未來3-5年凈利潤增速30%-50%，且有望受兩機專項有力扶持?；旌纤兄聘母镒庸締T工持股激發(fā)活力，核電重啟在即公司有望從中受益，外延式增長亦值得期待。

2019-07-28在外磁場作用下容易磁化、去除外磁場后磁感應強度（磁感）又基本消失的磁性合金。磁滯回線面積小且窄,矯頑力（Hc）一般低于10 Oe（見精密合金）。19世紀末用低碳鋼板制造電機和變壓器鐵芯。1900年磁性更高的硅鋼片很快取代了低碳鋼，用來制造電力工業(yè)的產品。1917年出現(xiàn)了Ni－Fe合金以適應當時電話系統(tǒng)的需要。后來又出現(xiàn)了具有不同磁特性的Fe－Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe－Al合金(1950)以滿足特殊用途。中國于1953年開始生產熱軋硅鋼片。50年代末開始研究Ni-Fe和Fe-Co等軟磁合金，60年代陸續(xù)開始生產一些主要的軟磁合金。70年代開始生產冷軋硅鋼帶。

軟磁合金的主要磁特性 是：①矯頑力(Hc)和磁滯損耗(Wh)低；②電阻率(ρ)較高,渦流損耗(We)低;③起始磁導率(μ0)和大磁導率(μm)高;某些合金在低磁場范圍內磁導率(B/H)保持恒定；④飽和磁感(Bs)高；⑤某些合金磁滯回線呈矩形,矩形比即剩磁大磁感(Br/Bm)高。這些磁性能同合金的結構狀態(tài)和成分密切相關。合金中的碳、硫、氮和氧等雜質對磁性特別有害，因為它們使晶格畸變，難以磁化，碳和氮還會引起磁時效現(xiàn)象。軟磁合金一般要求成品晶粒尺寸大，以便降低Hc和Wh值。一般鐵磁性金屬的磁性隨晶軸方向不同而異,如鐵的<100>方向易于磁化,<111>方向難于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向獲得磁性能。鐵的電阻率(ρ)低,添加某些合金元素可以提高ρ 值,加硅和鋁的效果為明顯。在鐵中加入任何合金元素（除鈷外）,都會使它的飽和磁感Bs降低。

2018-12-17正是由于Incoloy 800為面心立方晶格結構。極低的碳含量和提高了的Ti:C 比率增加了結構的穩(wěn)定性和******的抗敏化性以及抗晶間腐蝕性。950℃左右的低溫退火保證了細晶結構。
所以Incoloy 800能耐很多腐蝕介質腐蝕。其較高的鎳含量使其在水性腐蝕條件具有很好的抗應力腐蝕開裂性能。高鉻含量使之具有更好的耐點腐蝕和縫隙腐蝕開裂性能。該合金具有很好的耐硝酸、有機酸腐蝕性，但是在硫酸和鹽酸中的耐腐蝕性有限。除了在鹵化物有可能發(fā)生點腐蝕外，在氧化性和非氧化性鹽中有很好的耐腐蝕性。在水、蒸氣以及蒸汽、空氣、二氧化碳的混合物中也具有很好的耐腐蝕性。