新资讯推荐高温合金GH4145镍铬合金的分析与研究
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合金元素性能一览表：
镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。在铁基中加入以铌为主的微合金元素组成的合金。铌属难熔金属，熔点为2467℃，在1093～1427℃温度范围内强度较高。同钨合金和钼合金相比，铌合金塑性好，加工和焊接性能优良，因而能制成薄板和外形复杂的零件，可用作航天和航空工业的热防护和结构材料。铌合金的工业生产，首先将粉末制成合金坯条，然后进行高温烧结法或熔铸法获得锭坯或铸件，但以熔铸法用得最多，熔铸法又以电子东熔炼和电弧炉熔炼为主。铌合金在低温下（-196℃）仍有较好的塑性。同钼和钨相比，铌的合金元素种类多，加入量高。铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
GH4145化学成分：
碳C：≤0.08
铬Cr：14.0～17.0
镍Ni：≥70.0
铝Al：0.40～1.00
钛Ti：2.25～2.75
铁Fe：5.00～9.00
铌Nb+Ta：0.70～1.20
钴Co：≤1.00
锰Mn：≤1.00
硅Si：≤0.50
硫S：≤0.010
铜Cu：≤0.50
磷P：≤0.015
GH4145应用趋势：高温合金通常的工作温度超过600℃，在高温下的强度、延展性、抗蠕变性能以及抗腐蚀能力都很强。对于高温合金零部件，增材制造技术不仅能够缩短生产时间、降低生产成本，还能优先考虑功能设计，非常适用于制备航空发动机及燃气轮机喷嘴、叶片、燃烧室等热端部件，以及航天飞行器、火箭发动机等复杂零部件。近年来，高温合金增材制造技术发展迅速，已在航空航天领域实现了多项应用。
航空发动机采用镍基合金增材制造零部件
赛峰集团是航空发动机市场中涡扇发动机和战斗机发动机的主要制造商之一。该集团GH4145微型涡轮发动机采用了增材制造的镍基合金喷嘴，并作为AW189型直升机的辅助动力装置的核心部件之一。
GH4145涡轮喷嘴采用选区激光熔化3D打印工艺制造，采用镍基合金X代替传统上使用的铬镍铁合金铸件。传统的涡轮喷嘴由八个组件组成，通过3D打印允许将其切割成仅仅四个部件，使得喷嘴比原来轻了35％。采用3D打印技术制造涡轮喷嘴也缩短了开发时间，3D打印组件可以在几天内就完成制造。
GH4145拥有有史以来首个最大的3D打印民用航空发动机组件
公司通过与英国制造技术中心（MTC）合作，在XWB-97发动机中采用3D打印制造了镍基合金前轴承座结构件，该部件直径1.5米、厚0.5米，大小类似于拖拉机轮胎。该组件并非整体，其包含的48个气动形状的叶片组件也是采用増材制造技术制成。
巡航导弹等高超声速武器使用高温合金增材制造燃烧室
超燃冲压发动机是高超声速武器的源动力之一，其整个结构在工作过程中整体会处于非常高的温度状态，当飞行速度为6倍声速时，燃烧室温度达2700 K左右，进口处的温度甚至也达到1500K。
高超声速武器发动机再生冷却结构
如此高的温度普遍使用主动冷却系统，即再生冷却结构，其水力直径约2 mm，比火箭发动机的冷却通道尺寸更小。2016年，美国ATK公司采用激光粉末床熔融技术，实现了燃烧室的一次性整体成型，不仅大幅降低了设计与制备难度，而且有效提高了燃烧室的整体性能，而高温合金就是制造燃烧室的主要材料。
增材制造镍基合金用于火箭发动机部件
2017年，美国洛克达因公司与美国空军合作开发了价值约1.15亿美元的AR1火箭发动机，旨在取代俄制RD-180发动机。
AR1火箭发动机采用3D打印制造了一种高强度、耐烧蚀性好的镍基超金属合金材料(Mondaloy200™)，用于制造转子和流体之间传递能量的发动机部件，此前俄制RD-180发动机部件需要金属涂层，而这种新材料则无需涂层。
空客部署高温合金大型工业级金属增材制造系统
2016年，西亚基公司向空客交付的电子束增材制造(EBAM)110系统，能够在打印过程中实时监测和控制，可用于许多金属和难熔合金，如铁、钽、铌、钨、镍和不锈钢等。
EBAM 110系统建造尺寸为1778×1194×1600 mm
从诸多报道也可以看出，当前电子束3D打印正普遍用于高温合金的成型，除了上述案例，最为知名的当属GE在近两年大批采购和使用ACRAM EBM打印机，其生产的钛铝合金叶片已经应用于GE9X发动机，相比传统使用的镍基合金轻50％左右，具有更加优异的强度重量比。
高温合金增材制造作为目前的研究热点与前沿方向，主要围绕钛合金、镍基高温合金、钴铬高温合金等材料开展大量技术与应用研究。该应用方向主要开展的关键技术研究包括：开发模型、性能预测、高温合金增材制造标准化等。未来，高温合金增材制造将成熟用于航空发动机、军用发动机、燃气轮机等装备，主要在燃气式、涡轮叶片、涡轮盘等核心部件的制造中使用，有望大幅降低武器装备的生产成本，缩短生产周期。
上海隆进特殊钢有限公司 资讯推荐：高温合金加工紧固件材料、可加工成品（加热元件护套、核蒸汽发生器管、燃气涡轮部件、高压压气机盘、燃烧室部件、发动机部件、涡轮叶片、压气机盘、涡轮机闸、热交换器、蒸汽管道、设备管道、高温螺柱、螺栓、高温火焰筒、耐蚀封严圈、耐腐蚀隔圈、涡轮盘、盘轴、耐高温叶片、高温轴承、特种合金喷嘴、合金成型套筒、等）
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海洋，海水应用：精密合金、高温应用弹簧、高强度、抗耐磨、高强度、抗磨损、高温合金高抗氧化等。常温应用、高耐腐蚀性、高抗拉强度等。
我公司主导产品主要有四大类:
锅炉、电站行业用锻材锻件、阀门阀体，主要材料有：SA-335P91、P92、F12F22等美国ASME 系列：德标WB36(15NiCuMoNb5)及42CrMo5-6等系列产品。(2)模具用锻造扁钢、模块、圆钢，主要生产材料有:12344 (H13)均质化+超化、718HH、1.2379 (D2)、S136、NAK80、1.2316、1.2083 (4Cr13)、1.2085、1.4034、3Cr17NiMo、1.2358、1.2714、5CrNiMo、1.2367、9Cr18Mo、火焰淬火钢7CrSiMnMoV.XPM、2738MOD、DC53、SKS3、SKD11以及新型模具钢8407、8418 等牌号。(3)汽轮机行业用锻材，主要生产材料有: 2Cr12NMo1W1V(日本61系列)0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH)、1Cr12Mo、25Cr2Mo1VA、38Cr2Ni2Mo等。(4)不热系列特异型件等。如：9Cr3Mo、9Cr18、42CrMo4、17NiCrMo6、34CrNi3Mo、34CrNiMo6、40CrNiMoA等各种牌号的合金结构钢：20Cr13、SUS410/420 等Cr不锈钢：SUS304/316L、0Cr25Ni20等Ni不锈：GH132等高温合金系列：30CrMnSiNi2A、PCrNi3Mo等。
我公司主导产品有以下型号：
高温合金应用案例-使用温度500摄氏度材质推荐：GH2328、GH328
高温合金应用案例-使用温度600摄氏度材质推荐：GH2026、GH26 R-26、GH6159、GH159、
高温合金应用案例-使用温度650℃摄氏度材质推荐： GH132、1.4980、1.4944、X5nicrti26-15、incoloy A286、S66286、660、x6NiCrTiMovb25-15-2、GH2696、GH696、GH696M、GH2907、GH907、Incoloy907、GH2909、GH909、Incoloy909、GH1040、GH40、GR2、
高温合金应用案例-使用温度700℃摄氏度材质推荐：GH2038、GH38A、GH2135、GH135、808、GH2150A、GH2136、GH136、GH4137、SG37A、GH1131、GH131、Inconel600、N06600、2.4816、2.4817、NICR15FE8、NICR15FE7216lc、GH3600、GH600、NS3102、NS312、0Cr15Ni75Fe
高温合金应用案例-使用温度750℃摄氏度材质推荐：GH2035A、GH1035A、GH35A、GH2150、GH150、GH2761、GH761、GH2901、GH109 Incoloy901、2.4662、GH2903、GH903、Incoloy903、GH2984、GH984、GH4133、GH33A、GH4133B、GH4720Li、GH720Li、Inconel 738、GH6783、GH783、K213、K13
高温合金应用案例-使用温度800℃摄氏度材质推荐：GH2018、GH18、GH2130、GH130、GH2787、GH78、GH787、GH4079、GH742Y、GH4080A、GH80A、GH4093、GH93、GH4145、GH145、0cr15ni70Ti3AlNb、inconel X-750、No7750、2.4669、XCR15FE7TIAL、GH4163、GH163、C263、GH4169、GH169、inconel 718、N07718、2.4668、GH4202、GH202、GH4698、GH698、GH4738、GH738、GH4742、GH742、GH2018、GH18、GH3030、GH30、
高温合金应用案例-使用温度850℃摄氏度材质推荐：GH2302、GH302、JF-43、K232、K32、GH4037、GH37、GH4500、GH500、GH4586、GH202、GH1140、GH140、GR-2、
高温合金应用案例-使用温度900℃摄氏度材质推荐：GH4033、GH33、GH4648、GH648、GH4710、GH710、GH1035、GH35、GH1333、GH333、RA333、GH3044、GH44、GH3536、GH536、SG-5、Nimonic PE13、Hastelloy X、No6002、NiCr22FEMO、K4536、K536、K214、K14、
高温合金应用案例-使用温度950℃摄氏度材质推荐：GH4049、GH49、212、GH4090、GH90、GH4105、GH105、GH4199、GH199、GH1015、GH15、GR5、GH1139、GH139、GH3128、GH128、GH3625、GH625、NS3306、NS336、0Cr22Ni60Mo9Nb4、inconel625、N06625、2.4856、NiCr22Mo9Nb、
高温合金应用案例-使用温度1000℃摄氏度材质推荐：GH4098、GH98、GH4099、GH99、GH4141、GH141、NO7041、GH1016、GH16、GH1015A、GH1180、GH180、NS111、Incoloy800、No8800、X10NiCrAlTi32-20、1.4876、0Cr20Ni32Fe、GH3039、GH39、GH3230、GH230、30605、GH5605S、GH5605、GH605、L605、HS25、DZ404、DZ4、DZ422、DZ22、DZ4125、DZ125、K403、K3、K405、K5、
高温合金应用案例-使用温度1100℃摄氏度材质推荐：GH3652、GH652、GH5188、GH188 N0188、30188
高温合金应用案例-使用温度1200℃摄氏度材质推荐：GH3170、GH170、GH3181、H181、
高温合金应用案例-使用温度1300℃摄氏度材质推荐：GH2747、GH747、
