N07093高温合金热轧板百科解析

N07093高温合金热轧板百科解析

N07093（又称Haynes 93或Waspaloy衍生合金）是一种高性能镍基沉淀硬化型高温合金，其热轧板材形态是航空发动机、燃气轮机和高温化工装备的核心材料之一。以下是其关键特性解析：

一、 核心材料特性

超高温性能： 在高达815-870°C环境下仍保持优异强度与抗氧化性，超越多数同类合金。

强化机制： γ'相(Ni₃(Al,Ti))沉淀强化为主，辅以固溶强化（钼、铬），实现高温强度/蠕变抗力的完美平衡。

环境耐受性：

抗氧化： 表面形成致密Cr₂O₃氧化膜，抵抗980°C以下氧化腐蚀。

抗硫化： 铬元素有效减缓含硫环境腐蚀。

工艺适配性： 热轧态具备良好塑性，可进行热成型/焊接（需配套焊材及PWHT）。

二、 热轧板关键生产工艺

真空熔炼： VIM+ESR/VAR双联工艺确保高纯净度、成分均匀。

均质化处理： 1200°C+长时间保温，消除铸锭偏析。

多段热轧：

开坯轧制（1100-1150°C）：大变形量破碎粗晶。

精轧（1000-1100°C）：控温控轧细化晶粒。

固溶处理： 1080°C±10℃快速冷却，溶解γ'相并抑制晶粒长大。

时效硬化： 845°C/24h空冷 + 760°C/16h空冷，析出纳米级γ'强化相。

三、 核心性能参数（典型值）

室温强度： ≥1100 MPa (UTS), ≥700 MPa (YS)

815°C强度： ≥550 MPa (UTS), ≥450 MPa (YS)

持久寿命（815°C/200MPa）： >100小时

延伸率： ≥15% (室温)

热膨胀系数（20-1000°C）： 14.5×10⁻⁶/°C

导热系数（100°C）： 11.5 W/(m·K)

四、 核心应用领域

航空发动机： 涡轮外环、燃烧室衬套、高压压气机盘。

燃气轮机： 过渡段、火焰筒、热端螺栓。

高温化工： 裂解炉管、高温反应器构件。

核电： 高温螺栓、弹簧部件。

五、 选材与加工建议

替代场景： 可替代Waspaloy（略优高温强度）、Inconel 718（适用更高温度工况）。

焊接要点： 推荐TIG/GTAW，采用ERNiCrMo-3等焊丝，焊后必须时效处理恢复性能。

热处理禁忌： 避免600-900°C慢速冷却（易析出有害相）。

六、 常见问题应对

边缘开裂（热轧）： 优化轧制温度曲线，避免低温大变形。

时效不足： 严格监控时效温度均匀性（±5°C）。

应力腐蚀： 服役前进行去应力退火（870°C/1h）。

结语
N07093热轧板凭借其850°C级高温强度与工艺适配性，已成为超音速航空发动机热端部件的首选材料。随着工艺优化（如控轧控冷技术），其组织均匀性及疲劳性能持续提升，在下一代高推重比发动机中应用潜力显著。

如需特定技术细节（如相变动力学曲线或焊接接头微观分析），可提供进一步专业解析。

上海商虎有色金属有限公司主要生产以下几类产品：

镍基合金

英科耐尔合金：Inconel600、Inconel601、Inconel617、Inconel625、Inconel686、Inconel690、Inconel713C、Inconel718、Inconel X-750 等。

因科洛伊合金：Incoloy20、Incoloy330、Incoloy800（H、HT）、Incoloy825、Incoloy925、Incoloy901、Incoloy903、Incoloy840、IncoloyA-286 等。

其他镍基合金：如 GH2302、GH706、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH203、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132 等镍基合金板材、棒材、管材等。

哈氏合金：Hastelloy B、Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-4、Hastelloy C-22、Hastelloy C-276、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30、Hastelloy G-35 等。

蒙乃尔合金：Monel400、Monel R405、Monel K500。

特种合金：Tellite6B、W-21、Co-50、K403、K418 等。

精密合金：1J21、1J22、1J27、1J31、1J50、1J79、1J85、2J85、3J01、3J09、3J21、3J53、4J28、4J29、4J32、4J33、4J36、4J42、4J50 等。

高温合金

铁镍基高温合金：除了上述提到的部分合金外，还有 Nimonic PK25 等。

其他高温合金：GH90、GH159、GH605、GH738、GH2747、GH3030、GH3039、GH3044、GH3128、GH4099、GH5188、MP35N 等。

特殊不锈钢及超级合金

超级双相不锈钢：2507/S32750 等。

双相不锈钢：2205/S32205 等。

其他特种合金：包括软磁材料、永磁材料、钴基合金（如 Haynes 230）、钛合金等，具体如 1J117 耐蚀软磁合金。