GH5941高温合金的化学成分

GH5941材料介绍

基本定义

GH5941（GH941）是一种固溶强化型镍基变形高温合金，也有资料称其为钴基合金，它以优异的耐高温性能、耐腐蚀性能和良好的机械性能著称。

化学成分

GH5941的化学成分包括碳（C）0.05～0.10%，铬（Cr）19.0～23.0%，镍（Ni）19.0～23.0%，钨（W）17.0～19.0%，钴（Co）余量，锰（Mn）1.0～1.5%，铁（Fe）≤1.5%，硅（Si）≤0.50%，磷（P）≤0.02%，硫（S）≤0.01%，铜（Cu）≤0.50%。这些元素的组合赋予了合金出色的高温稳定性和抗蠕变性能。

物理性能

结构特性：在室温下为密排六方结构，加热到420℃时转变为面心立方奥氏体结构。由于奥氏体扩散系数小，能固溶很多合金元素，有较高的高温强度。

熔化温度范围：1350～1400℃。

比热容：455J/（kg·℃）。

密度：8.24g/cm?。这些物理特性使得GH5941在高温环境下能够保持其结构和性能。

热处理方式

GH5941的热处理方式包括时效强化和氧化物弥散强化。固溶强化是金属强化的一种重要形式，通过形成固溶体使金属强度和硬度提高；沉淀强化以时效强化为前提，目的是强化合金，加入钴、钨、钼等元素，使合金获得很高的屈服强度。

机械性能

强度：具有优异的机械性能，包括高抗拉强度和高屈服强度。合金的屈服强度和抗拉强度分别可达925MPa和1225MPa，室温抗拉强度σ≥800MPa，1200℃抗拉强度σ≥60MPa 。镍的存在使合金具有优异的塑性，而钛和铝的存在使得合金在高温下仍表现出优异的抗拉强度和屈服强度。

硬度：硬度高，能承受高温高压下的作用力，具有很强的耐久性。

韧性：具有良好的韧性，是非常适合制造高负荷零件的材料。同时，该合金具有优异的抗疲劳性能，能够长时间承受高强度工作，延缓材料的疲劳失效。

抗氧化和耐腐蚀性能

GH5941具有优异的抗氧化性和耐腐蚀性。铬赋予它很强的抗氧化性，而钼增强了它的耐腐蚀性。从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。无论是在室温还是高温高湿环境下，该合金都能有效抵抗酸、碱、氧化物等腐蚀性介质的腐蚀。

应用领域

航空航天领域：用于制造涡轮叶片、燃烧室部件、喷嘴、涡轮盘等高温零件。

石油化工领域：用于制造高温、高压、腐蚀和氧化环境下的设备，如催化剂载体、换热器管束、加热元件等。

核工业领域：常被用作核电站的关键部件，如燃料元件、热交换器和拦截器等。

其他领域：由于其优异的力学性能和耐腐蚀性能，还广泛应用于汽车工业、机械制造业、化学工业和海洋工程等领域，可用于制造耐腐蚀设备、管道以及高负荷零件等。