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Incoloy901
Chengxin
Incoloy 901 棒材是铁镍基沉淀硬化高温合金的典型型材，专为 650℃ 以下高应力、抗蠕变场景设计，尤其适合航空发动机转动件及高端装备紧固件。
| 化学成分 | C ：0.02～0.06 | Cr：11.0～14.0 |
| Ni：40.0～45.0 | Mo：5.0～6.5 | |
| Al：≤0.30 | Ti：2.8～3.1 | |
| Fe：余 B0.01～0.02 | ||
| 物理性能 | 合金和状态：固溶态 抗拉强度Rm N/mm2：1034 屈服强度RP0.2N/mm2：689 延伸率A5 %：12 | |
| 应用领域 | 化学工业：HASTELLOY B4合金在化学工业中广泛用于耐腐蚀设备和管道的制造，包括酸性处理、氧化剂、氯化物、硫酸和硫化物等环境。 石油和天然气工业：该合金可用于石油和天然气开采、处理和储存中的高温和腐蚀性环境，例如酸性气体、硫化物和氯化物含量较高的介质。 航空航天工业：HASTELLOY B4合金在航空航天领域中被广泛应用于高温、高压和腐蚀性环境下的零部件制造，如涡轮盘、燃烧室和喷嘴等。 医疗设备：由于其良好的耐腐蚀性能和生物相容性，HASTELLOY B4合金也可用于医疗设备和人工器官的制造。 | |
强化机制：以亚稳 γ' 相（Ni₃(Ti,Al)）为主要强化相，晶内呈方形弥散分布，晶界链状析出，配合 Mo 固溶强化，形成高强度 - 塑性平衡。
化学成分（%）：
Ni 40-45（基体）、Cr 11-14（抗氧化）、Ti 2.35-3.1（γ' 形成）、Mo 5-7（固溶强化）、Al ≤0.35（抑制 γ' 粗化）、B 0.01-0.02（晶界强化），C ≤0.1%（减少碳化物）。
物理参数：密度 8.14 g/cm³，熔点 1280-1345℃，热膨胀系数 12.3×10⁻⁶/℃（接近铁素体钢，便于异种连接）。
熔炼与成型：
采用 VIM+VAR/ESR 双联工艺，确保低杂质（S≤0.008%、P≤0.02%），避免热脆。
热锻 / 热轧为主，棒材规格通常 φ10-φ300mm，需控制锻造温度 1050-1150℃，避开 900-1000℃ 晶粒粗化敏感区。
热处理制度（关键性能调控）：
航空级（转动件）：1090℃×3h 水淬（固溶）→775℃×4h 空冷（一次时效）→715℃×24h 空冷（二次时效），γ' 相尺寸优化至 50-100nm，室温抗拉强度 ≥1130 MPa，650℃ 屈服强度 ≥689 MPa。
工业级（燃气轮机 / 紧固件）：简化为 1080℃ 固溶 + 775-800℃ 时效 + 705-745℃ 稳定化，降低成本同时保证蠕变强度（650℃ 1000h 持久强度 ≥450 MPa）。
表面处理：车光 / 剥皮态交货，航空棒材需超声波探伤，确保无内部缺陷。
| 温度（℃） | 抗拉强度（MPa） | 屈服强度（MPa） | 延伸率（%） | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 室温 | ≥1034 | ≥689 | ≥12 | 紧固件预紧力承载 |
| 575 | ≥960 | ≥690 | ≥8 | 汽轮机阀杆、高温螺栓 |
| 650 | ≥827 | ≥586 | ≥7 | 涡轮盘、压气机盘极限工况 |
| 760（短时） | 抗氧化 ≤0.1mm / 年 | —— | —— | 非承力件短时暴露 |
| 注：650℃ 以上长期服役需谨慎，避免 γ' 粗化导致强度下降。 |
航空航天：
涡扇发动机涡轮盘（φ1.2m 级锻棒）、压气机盘轴颈（φ200-300mm 棒材），国内某型发动机已验证寿命超 8000 小时。
涡轮外环紧固件（M12-M24 棒材改制），抗松弛性能优于传统镍基合金。
能源电力：
600MW 燃气轮机静叶螺栓（φ50mm 棒材），700℃ 以下抗蠕变断裂（10000h 无变形）。
核电主泵轴套（φ150mm 棒材），耐辐射 + 高温高压水腐蚀。
高端装备：
高温炉传动丝杠（φ80mm 棒材），650℃ 下 10 年蠕变伸长＜0.5%。
化工反应器搅拌轴（φ120mm 棒材），耐含硫介质应力腐蚀。
锻造方向性：严格控制锻造比（≥3:1），避免流线偏析导致缺口敏感（如航空棒材需多向镦拔）。
切削加工：时效态硬度 HBS 341-388，需用硬质合金刀具（如 YG8），低速大进给（线速度 ≤30m/min）。
焊接匹配：棒材焊接推荐 Ni-Cr-Mo 焊丝（如 ERNiCrMo-3），焊前 200℃ 预热，层间温度＜150℃，防止热影响区 γ' 溶解。
中国：GB/T 14992（GH2901）、HB 5198（航空棒材）；
美国：ASTM B637（N09901）、AMS 5749（转动件用棒）；
欧洲：EN 10095（1.4898）、Nimonic 901。
Incoloy 901 棒材是铁镍基沉淀硬化高温合金的典型型材，专为 650℃ 以下高应力、抗蠕变场景设计，尤其适合航空发动机转动件及高端装备紧固件。
| 化学成分 | C ：0.02～0.06 | Cr：11.0～14.0 |
| Ni：40.0～45.0 | Mo：5.0～6.5 | |
| Al：≤0.30 | Ti：2.8～3.1 | |
| Fe：余 B0.01～0.02 | ||
| 物理性能 | 合金和状态：固溶态 抗拉强度Rm N/mm2：1034 屈服强度RP0.2N/mm2：689 延伸率A5 %：12 | |
| 应用领域 | 化学工业：HASTELLOY B4合金在化学工业中广泛用于耐腐蚀设备和管道的制造，包括酸性处理、氧化剂、氯化物、硫酸和硫化物等环境。 石油和天然气工业：该合金可用于石油和天然气开采、处理和储存中的高温和腐蚀性环境，例如酸性气体、硫化物和氯化物含量较高的介质。 航空航天工业：HASTELLOY B4合金在航空航天领域中被广泛应用于高温、高压和腐蚀性环境下的零部件制造，如涡轮盘、燃烧室和喷嘴等。 医疗设备：由于其良好的耐腐蚀性能和生物相容性，HASTELLOY B4合金也可用于医疗设备和人工器官的制造。 | |
强化机制：以亚稳 γ' 相（Ni₃(Ti,Al)）为主要强化相，晶内呈方形弥散分布，晶界链状析出，配合 Mo 固溶强化，形成高强度 - 塑性平衡。
化学成分（%）：
Ni 40-45（基体）、Cr 11-14（抗氧化）、Ti 2.35-3.1（γ' 形成）、Mo 5-7（固溶强化）、Al ≤0.35（抑制 γ' 粗化）、B 0.01-0.02（晶界强化），C ≤0.1%（减少碳化物）。
物理参数：密度 8.14 g/cm³，熔点 1280-1345℃，热膨胀系数 12.3×10⁻⁶/℃（接近铁素体钢，便于异种连接）。
熔炼与成型：
采用 VIM+VAR/ESR 双联工艺，确保低杂质（S≤0.008%、P≤0.02%），避免热脆。
热锻 / 热轧为主，棒材规格通常 φ10-φ300mm，需控制锻造温度 1050-1150℃，避开 900-1000℃ 晶粒粗化敏感区。
热处理制度（关键性能调控）：
航空级（转动件）：1090℃×3h 水淬（固溶）→775℃×4h 空冷（一次时效）→715℃×24h 空冷（二次时效），γ' 相尺寸优化至 50-100nm，室温抗拉强度 ≥1130 MPa，650℃ 屈服强度 ≥689 MPa。
工业级（燃气轮机 / 紧固件）：简化为 1080℃ 固溶 + 775-800℃ 时效 + 705-745℃ 稳定化，降低成本同时保证蠕变强度（650℃ 1000h 持久强度 ≥450 MPa）。
表面处理：车光 / 剥皮态交货，航空棒材需超声波探伤，确保无内部缺陷。
| 温度（℃） | 抗拉强度（MPa） | 屈服强度（MPa） | 延伸率（%） | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 室温 | ≥1034 | ≥689 | ≥12 | 紧固件预紧力承载 |
| 575 | ≥960 | ≥690 | ≥8 | 汽轮机阀杆、高温螺栓 |
| 650 | ≥827 | ≥586 | ≥7 | 涡轮盘、压气机盘极限工况 |
| 760（短时） | 抗氧化 ≤0.1mm / 年 | —— | —— | 非承力件短时暴露 |
| 注：650℃ 以上长期服役需谨慎，避免 γ' 粗化导致强度下降。 |
航空航天：
涡扇发动机涡轮盘（φ1.2m 级锻棒）、压气机盘轴颈（φ200-300mm 棒材），国内某型发动机已验证寿命超 8000 小时。
涡轮外环紧固件（M12-M24 棒材改制），抗松弛性能优于传统镍基合金。
能源电力：
600MW 燃气轮机静叶螺栓（φ50mm 棒材），700℃ 以下抗蠕变断裂（10000h 无变形）。
核电主泵轴套（φ150mm 棒材），耐辐射 + 高温高压水腐蚀。
高端装备：
高温炉传动丝杠（φ80mm 棒材），650℃ 下 10 年蠕变伸长＜0.5%。
化工反应器搅拌轴（φ120mm 棒材），耐含硫介质应力腐蚀。
锻造方向性：严格控制锻造比（≥3:1），避免流线偏析导致缺口敏感（如航空棒材需多向镦拔）。
切削加工：时效态硬度 HBS 341-388，需用硬质合金刀具（如 YG8），低速大进给（线速度 ≤30m/min）。
焊接匹配：棒材焊接推荐 Ni-Cr-Mo 焊丝（如 ERNiCrMo-3），焊前 200℃ 预热，层间温度＜150℃，防止热影响区 γ' 溶解。
中国：GB/T 14992（GH2901）、HB 5198（航空棒材）；
美国：ASTM B637（N09901）、AMS 5749（转动件用棒）；
欧洲：EN 10095（1.4898）、Nimonic 901。
