GH4080A(UNS N07080)是一种镍铬基沉淀硬化型变形高温合金,专为800℃以下长期服役环境设计,通过γ′相(Ni₃(Al,Ti))强化机制实现优异的高温强度与稳定性,广泛应用于航空发动机、燃气轮机等高端装备领域。以下是其关键特性及应用的系统分析:
一、化学成分与强化机制
镍(Ni):≥70%(基体元素),确保奥氏体稳定性与宽温域塑性
铬(Cr):18%-21%,形成致密Cr₂O₃氧化膜,抗氧化温度达982℃
铝(Al):1.0%-1.8% + 钛(Ti):1.8%-2.7%,协同析出γ′相强化,提升650-850℃抗蠕变性能
钼(Mo):≤2.0%,固溶强化并增强耐蚀性
微量元素:硼(B≤0.008%)和铈(Ce≤0.01%)优化晶界性能
二、物理与力学性能
性能指标 数值/范围 工程意义
密度 8.15-8.19 g/cm³ 轻量化设计,降低旋转部件离心载荷
热导率(800℃) 29.3 W/(m·K) 高效散热,防止局部过热
室温抗拉强度 ≥980 MPa 满足高负载部件强度需求
800℃持久强度 ≥230 MPa(100h) 保障高温长期服役可靠性
低温韧性(-253℃) 冲击韧性>100 J/cm² 适应极端温度交变环境
三、核心优势
高温稳定性:长期使用温度800℃,短时耐受1000℃,氧化速率≤0.047 g/(m²·h)
抗腐蚀性:
抗H₂S腐蚀,适用于含硫燃气环境
耐稀硫酸、硝酸及氯离子腐蚀,但需避免高浓度盐酸
加工性能:支持锻造、焊接(TIG/MIG)及冷加工,成形性优异
四、典型应用场景
航空航天:航空发动机涡轮盘、燃烧室部件(如某国产发动机涡轮盘寿命提升40%)
能源装备:燃气轮机叶片(700℃下抗热疲劳性能优异,检修周期延长至24000小时)
核工业:核反应堆高温部件,耐受中子辐照与高温氧化
五、工艺与标准
熔炼工艺:真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)三联工艺
热处理:1080℃固溶+800℃/700℃两级时效,优化γ′相分布
执行标准:GB/T 14992-2005(国内)、GJB/Z 140(军工)
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