高温合金GH170冷轧板（厚度≥2.0mm）百科解析

高温合金GH170冷轧板（厚度≥2.0mm）百科解析

简介
GH170（旧牌号GH17，或对应部分国外牌号如Incoloy 901）是一种以镍-铁为基体、通过时效硬化获得优异高温强度的沉淀强化型变形高温合金。其厚度≥2.0mm的冷轧板广泛应用于制造在650℃以下长期工作的承力部件，尤其在航空航天发动机、燃气轮机及高温工业装备领域（如涡轮盘、压气机盘、环形件、紧固件、高温弹簧、工业炉耐热构件等）需求显著。

核心化学成分 (关键元素作用解析)

镍 (Ni)： 主要基体元素（约40-45%），提供优异的高温组织稳定性、抗蠕变和抗氧化基础。

铁 (Fe)： 另一主要基体元素（约余量），降低成本并保持必要的力学性能。

铬 (Cr) (~12.0-14.0%)： 形成致密氧化铬(Cr₂O₃)保护膜，赋予合金基本的抗氧化和抗热腐蚀能力。

钼 (Mo) (~5.0-6.5%)： 固溶强化主力，显著提高基体强度、抗蠕变能力及高温稳定性。

钛 (Ti) (~2.7-3.2%) 与 铝 (Al) (~0.3-0.6%)： 核心时效强化元素。在热处理过程中析出弥散分布的γ'相(Ni₃(Al, Ti))，这是GH170获得高强度的最主要来源。两者的含量及比例需严格控制。

碳 (C) (~0.02-0.06%)： 形成碳化物强化晶界，含量需精确控制以防过量导致脆性。

微量元素控制 (B, Zr, Mg等)： 极少量添加用于净化晶界、改善晶界强度和塑性，对持久寿命至关重要。

严格控制的杂质元素 (S, P, Si, Mn等)： 含量有严格上限，防止其偏聚晶界导致脆化或降低热加工性。

上海商虎有色金属有限公司：成立于 2003 年，地处上海。是一家以生产销售、现货仓储特种合金为主要业务的公司，专业生产特种合金和镍基合金，品种涵盖哈氏合金、蒙乃尔、因科乃尔、因科洛伊、镍等高温合金、耐蚀合金。该公司有着杰出的研发、生产、销售和技术支持团队，累积了丰富的炼钢、轧钢、锻造、扎管经验。供货形态包括钢带、板、管、棒及各类锻件、法兰等。

核心性能特点

卓越的高温强度与抗蠕变性：

在550-650℃温度区间内，其屈服强度、抗拉强度和抗蠕变性能表现极为突出。

特别适合制造在此温度范围内承受高应力的旋转或静止部件。

良好的持久与疲劳强度：

在长期高温应力作用下（持久强度）和交变载荷作用下（疲劳强度）具有优异表现，满足发动机关键部件的长寿命要求。

优异的抗氧化性：

在650℃以下空气环境中表现出良好的抗氧化能力，满足长期服役需求。

一定的耐蚀性：

在高温轻度氧化或渗碳环境中具有一定耐受能力（非其设计主战场）。

物理性能：

密度：约8.14 g/cm³。

热导率、热膨胀系数等需根据具体温度参考手册数据，对热匹配设计很重要。

工艺性能 (冷轧板重点)：

成形性： 固溶处理状态（通常为软态）下具有一定的冷成形能力（如弯曲、浅拉伸），但变形量有限。强烈建议在最终时效处理前完成主要成形加工，时效后材料极硬且脆，难以塑性变形。

焊接性： 焊接性尚可但复杂。需采用特定工艺（如电子束焊、氩弧焊），焊前需严格清理，焊后通常需进行完整固溶+时效处理以恢复性能。焊接接头是薄弱环节，设计需谨慎。

机加工性： 时效硬化后非常难加工，需使用硬质合金或陶瓷刀具、低速大进给、充分冷却。

核心遵循的技术标准 (中国)
采购厚度≥2.0mm的GH170冷轧板时，必须明确要求符合以下关键国家标准或行业标准：

GB/T 14992-2005 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》： 定义了GH170合金牌号及其化学成分要求（最基本依据）。

GB/T 14996-2010 《高温合金冷轧薄板》： 核心标准。规定了高温合金冷轧板的尺寸、外形、技术要求（化学成分、力学性能、高低倍组织、表面质量、无损检测等）、试验方法、检验规则、包装等。需明确采购板厚符合该标准对厚度的规定范围（通常覆盖≥2.0mm）。

GB/T 228.1-2021 《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》： 室温力学性能测试依据。

GB/T 2039-2012 《金属材料 单轴拉伸蠕变试验方法》： 高温蠕变/持久性能测试依据（如有要求）。

GB/T 4334-2020 《金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法》： 特定情况下可能要求的耐蚀性测试参考（非GH170主项）。

航标/冶标 (如适用)：

HB 5189-1996 《航空用高温合金冷轧薄板》： 对航空应用有更严格的附加要求（如高低倍组织、无损检测级别）。

YB/T 5247-1993 《冷加工用高温合金冷轧带材》： 可作为通用工业应用的参考标准。

采购员特别关注要点

明确应用场景与服役条件： 温度、应力状态、环境介质（氧化/渗碳/腐蚀）、寿命要求等，是确定具体性能指标和验收标准的根本。

严控技术标准与牌号： 合同必须清晰注明执行标准号（如GB/T 14996-2010）及牌号（GH170），厚度范围（≥2.0mm）。

核心性能指标要求：

室温力学性能： 确保抗拉强度、屈服强度、延伸率符合标准规定。

高温力学性能： 根据服役温度，明确要求高温（如650℃）下的屈服强度、抗拉强度、延伸率，以及持久强度（如650℃/σ=xxx MPa下的持久寿命）或蠕变极限。这是高温合金采购的关键。

硬度： 可作为快速检验时效效果和一致性的参考。

材料状态： 明确交货状态（通常是固溶态或固溶+时效态）。采购板材常以固溶态（软态）交货，以便用户后续成形加工后再进行时效处理。

严格的冶金质量：

化学成分： 要求供应商提供炉批号对应的详细成分报告，并符合GB/T 14992规定。

高低倍组织： 要求晶粒度均匀（通常要求X级以上），无过热、过烧现象，无非金属夹杂物超标（标准有评级图）。

无损检测： 板材需100%进行超声波探伤（按GB/T 14996或HB 5189规定级别验收，如AA级），确保内部无裂纹、分层等缺陷。

表面质量： 要求表面光滑、清洁，无裂纹、折叠、结疤、氧化皮残留等有害缺陷。边缘应切齐无毛刺。

供应商资质与认证： 选择具备完善高温合金生产体系（真空冶炼VIM+VAR或ESR）、严格质量控制和相关行业认证（如NADCAP， AS9100， PED等）的合格供应商。

完整的质量证明文件： 必须随货提供详细的质量证明书（质保书），包含炉批号、规格尺寸、执行标准、实测化学成分、各项力学性能测试结果（室温+高温）、热处理状态、无损检测报告（含探伤图谱）、检验员签章等，确保可追溯性。

总结
GH170（≥2.0mm）冷轧板凭借其由γ'相强化的优异650℃以下高温强度、抗蠕变性和抗氧化性，是航空发动机、燃气轮机及高温工业装备关键部件的优选材料。采购员需深刻理解其成分-性能-工艺的紧密联系，特别关注高温持久/蠕变性能指标、严格的冶金质量和无损检测要求，并确保合同明确指定国家标准（GB/T 14992, GB/T 14996）或更严格的行业标准（如HB 5189），选择可靠供应商并获取完整可追溯的质保文件，才能保障采购材料满足严苛的高温服役需求。