镍基合金 N07214 (UNS N07214) 锻棒与光棒百科解析

镍基合金 N07214 (UNS N07214) 锻棒与光棒百科解析

一、核心定义与特性

合金类型： N07214 是一种镍基高温合金，通过添加铬、钼、铝、钛、铌等元素强化，具备优异的综合性能。

核心优势：

高温强度： 在 650°C - 815°C 高温区间仍保持出色的抗蠕变和持久强度，是高温服役环境的理想选择。

抗氧化/腐蚀性： 优异的抗氧化能力（高温环境）和良好的耐多种腐蚀介质（如硫酸、盐酸、磷酸等）性能。

组织稳定性： 长期高温暴露下，微观组织稳定，不易发生有害相析出，保障性能持久可靠。

良好工艺性： 具备较好的热加工（锻造、轧制）和冷加工性能，可制成棒材、板材、管材、丝材等多种形态。

常见形态：

锻棒 (Forged Bar)： 通过热锻工艺成形，晶粒结构更致密、均匀，力学性能（尤其高温强度和抗疲劳性）通常优于轧制棒材。适用于承受高应力、高疲劳载荷的关键部件（如涡轮盘、轴、紧固件）。

光棒 (Ground Bar / Peeled Bar / Turned Bar)： 由热轧或锻造棒材经精密车削、磨削或剥皮加工而成，具有高尺寸精度、优良表面光洁度、极小脱碳层。适用于需要精密配合或直接机加工成零件的场合（如阀杆、泵轴、精密仪器部件）。

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二、关键规格参数 (采购关注要点)

标准规范：

ASTM B637： 最常用的标准，涵盖高温用沉淀硬化镍基合金棒材、锻件和锻坯。N07214 通常符合此标准中的特定等级要求。

AMS 5664： 航空航天材料规范，对化学成分、力学性能、无损检测等要求通常更为严格。

UNS 编号： N07214 (统一编号系统)。

其他标准： 可能符合 DIN, EN, GB 等国家标准中的等效牌号 (需具体确认)。

化学成分 (典型范围，以 ASTM B637 为参考)：

镍 (Ni)： 余量 (主体)

铬 (Cr)： 19.0 - 22.0%

钼 (Mo)： 9.0 - 10.5%

钴 (Co)： ≤ 2.0%

铝 (Al)： 1.2 - 1.6%

钛 (Ti)： 2.8 - 3.3%

铌 (Nb)： 0.7 - 1.2%

铁 (Fe)： ≤ 5.0%

碳 (C)： ≤ 0.08%

锰 (Mn)： ≤ 0.50%

硅 (Si)： ≤ 0.50%

硫 (S)： ≤ 0.015%

磷 (P)： ≤ 0.015%

硼 (B)： 0.003 - 0.010%

铜 (Cu)： ≤ 0.50%

采购提示： 必须要求供应商提供符合标准的具体炉号化学成分分析报告 (Mill Test Certificate)。

物理与力学性能 (典型值，受热处理和形态影响)：

密度： 约 8.22 g/cm³

熔点： 约 1330°C - 1360°C

室温力学性能 (经标准热处理后)：

抗拉强度 (Rm)： ≥ 1200 MPa

屈服强度 (Rp0.2)： ≥ 800 MPa

延伸率 (A)： ≥ 12%

高温力学性能 (如 730°C)：

持久强度 (典型)： 具有优异的抗蠕变断裂能力。

形态与尺寸：

锻棒： 直径范围较广，常见从几十毫米到几百毫米甚至更大。长度通常按订单要求。

光棒： 直径范围通常较小 (如 Ø5mm - Ø150mm)，精度可达 h9/h8 或更高，表面粗糙度 Ra 可达 0.8μm 或更低。长度多为定尺或倍尺。

采购提示： 清晰规定所需形态（锻棒/光棒）、精确直径（及公差）、长度、直度要求、表面状态（如光亮、车光、磨光）、端头处理等。

热处理状态：

常见状态：固溶处理 + 时效处理 (如 1150°C 左右固溶 + 730°C 左右时效)，以达到最佳强度组合。

采购时必须明确所需的热处理状态 (如 ASTM B637 中的特定热处理制度代号)，这对最终性能至关重要。

无损检测 (NDT)：

根据应用要求，可能需规定超声波探伤 (UT) 等级 (如 ASTM B637 中的 Class 1, 1A, 2, 3)、渗透检测 (PT)、磁粉检测 (MT) 等。

采购提示： 关键部件（尤其是航空航天、能源领域）通常要求高等级无损检测。

三、主要应用领域

航空航天： 涡轮发动机高温部件（涡轮盘、叶片、轴、紧固件）、燃烧室部件。

能源电力： 燃气轮机叶片、盘、环、螺栓；核电阀门、紧固件；石油天然气深井高温部件。

化工处理： 高温高压阀门、泵轴、反应器搅拌器、热交换器管。

工业领域： 热处理炉用夹具、高温紧固件、模具。

四、国内外主要生产厂家

国际知名厂家：

Special Metals Corporation (SMC - 隶属于 PCC 集团)： 拥有 Haynes 品牌，是镍基高温合金领域的全球领导者，N07214 是其核心产品之一（常以品牌名 Haynes 214 著称）。

VDM Metals： 德国大型特种金属生产商，提供高品质镍基合金，包括符合标准的 N07214 产品。

Allegheny Technologies Inc. (ATI)： 美国重要特种金属制造商，生产多种高温合金。

Carpenter Technology： 美国老牌特种合金生产商。

其他： 日立金属 (Hitachi Metals)、神户制钢 (Kobe Steel) 等。

国内主要厂家：

大型国有钢铁/特钢企业： 如宝武特冶、商虎特钢、攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 、东北特钢集团。这些企业具备生产高端镍基合金的技术和设备能力，是国内 N07214 的主要供应商。

采购提示：

原厂认证： 对于关键应用，优先选择原厂 (如 SMC/VDM) 或其授权分销商。国内厂商需确认其工艺稳定性和认证资质（如航空 AS9100， 核电相关认证）。

供应商资质： 严格审核供应商的生产能力、质量体系、检测设备、历史业绩和信誉。要求提供原厂质保书 (MTC) 是基本。

分销网络： 小批量或特定规格采购可通过信誉良好的专业金属材料分销商。

五、采购关键注意事项

明确规格标准： 清晰定义并书面约定所有技术参数（ASTM/AMS标准号、牌号、形态、尺寸及公差、化学成分、力学性能要求、热处理状态、无损检测等级、表面要求、包装标识等）。

材质证明文件： 必须要求供应商提供包含炉号、完整化学成分、力学性能测试结果、热处理记录、无损检测报告的原厂质保书 (MTC)。

来源可靠性： 核实生产厂家，警惕假冒伪劣或贴牌产品。对于重要用途，考虑进行第三方检测。

最小订购量 (MOQ) 与交期： N07214 属于高附加值特种合金，生产周期长，MOQ 可能较高（尤其是大尺寸锻棒），需提前规划采购周期。

价格因素： 价格受镍、钴、钼等原材料价格波动影响显著，且不同厂家、规格、采购量、质量等级差异大。需综合考虑成本、质量、交期和服务。

热处理状态确认： 确保供应商提供的产品处于合同规定的热处理状态。若采购坯料需后续热处理，应明确责任方和工艺要求。

特殊要求沟通： 如有特殊检验、特殊包装、特殊标识等要求，务必在询价和订单中明确。

总结：
N07214 镍基高温合金锻棒和光棒是解决高温、高强、耐蚀苛刻环境挑战的关键材料。采购员需深入理解其核心特性、规格标准、应用场景及主流供应商格局。成功的采购依赖于精准的需求定义、严格的标准遵循、可靠的供应商选择、完整的质保文件获取以及对关键风险点（如材质真伪、热处理状态）的严格控制。在采购过程中，与技术和质量部门紧密协作，并充分利用供应商的技术支持至关重要。