GH90合金百科解析：成分、性能与应用全览

GH90合金百科解析：成分、性能与应用全览

GH90合金，在国际上通常被称为Nimonic 90，是一种经典的沉淀硬化型镍基高温合金。自问世以来，它以其优异的综合性能在航空航天、能源和工业领域占据了重要地位。本文将对GH90合金的关键指标进行全面解析。

一、 核心化学成分解析

GH90合金的性能根基在于其精妙设计的化学成分，其主要元素构成如下：

镍：作为基体元素，镍含量约占55%以上。它赋予了合金固有的高强度、优异的抗腐蚀和抗氧化能力，以及良好的组织稳定性，是保证其在高温下仍能正常工作的基础。

铬：含量约为18-21%。铬的主要作用是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜，从而提供卓越的抗氧化和抗热腐蚀性能，这对于在高温燃气环境中工作的部件至关重要。

钴：含量约为15-21%。钴的加入能有效减少钛向γ‘强化相的析出速度，提高γ‘相的溶解温度，从而显著提升合金的持久强度和抗蠕变能力，同时也能起到固溶强化的作用。

钼：含量约为4-6%。钼是有效的固溶强化元素，它融入镍基体中，通过引起晶格畸变来增强合金的基体强度。

钛 & 铝：这两种是合金中至关重要的沉淀强化元素。它们与镍结合，在热处理过程中形成共格的Ni3(Al, Ti)金属间化合物，即γ‘相。这些弥散分布的细小γ‘相是GH90合金获得高强度、特别是高屈服强度的最主要来源。

此外，合金中还含有严格控制的碳、铁、硅、锰等微量元素，以确保材料的纯净度和工艺性能。

二、 关键力学性能指标

GH90合金的力学性能与其热处理状态（主要是固溶处理和时效处理）密切相关。通常在时效硬化态下，其性能达到最佳。

抗拉强度
在室温下，经过标准热处理的GH90合金的抗拉强度通常不低于1250 MPa。这一高数值意味着材料在断裂前所能承受的最大拉力非常可观，体现了其作为结构材料的高承载潜力。

屈服强度
屈服强度是衡量材料开始发生永久塑性变形的临界点，对于结构设计而言，此参数比抗拉强度更具参考价值。GH90合金在室温下的屈服强度通常不低于800 MPa。这一高屈服强度确保了零件在高温高应力工况下能保持形状稳定，不易发生永久变形。

硬度
GH90合金的硬度与其强度有很好的对应关系。在经过适当热处理后，其室温硬度通常达到HRC 20-30的范围（洛氏C标度）。这个硬度水平保证了材料具备良好的耐磨性和抗划伤能力。

性能特点总结：GH90合金展现出了高强度与良好塑性的理想结合。其核心优势在于通过γ‘相沉淀强化获得的高屈服强度和抗蠕变能力，使其在高达920°C的温度下仍能保持优异的机械性能。

三、 物理特性

密度
GH90合金的密度约为8.2 g/cm³。这一数值介于钢和钛合金之间，属于中等偏高的密度。对于需要高比强度（强度/密度）的航空航天应用而言，这是一个重要的设计考量因素。

四、 执行标准指标

作为一种成熟的工业材料，GH90合金的生产和验收遵循一系列严格的国际和国家标准，确保了产品质量的一致性和可靠性。

国际标准：

AMS: 美国材料与试验协会标准 AMS 5660 是应用最广泛的标准之一，规定了棒材和锻件的技术要求。

ASTM: 美国材料与试验协会标准 B 637 也涵盖了该合金棒材、锻件和型材的标准。

ISO: 国际标准化组织的相关标准也有收录。

商业牌号：在市场上，它更广为人知的名字是英国罗尔斯·罗伊斯公司注册的 Nimonic 90。

中国标准：
在中国，GH90合金对应于国家标准 GB/T 14992 中的牌号。其具体牌号可在该标准的“高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号”中查找到。

总结

GH90（Nimonic 90）合金凭借其以镍-铬-钴为基，并通过铝-钛形成γ‘相进行强化的独特成分设计，实现了高强度、高屈服点、优良的抗氧化和抗蠕变能力的完美平衡。其约8.2 g/cm³的密度和优异的综合性能，使其成为制造航空发动机涡轮叶片、涡轮盘、紧固件以及工业燃气轮机关键热端部件的首选材料之一。遵循如AMS 5660等严苛标准的生产，确保了它在极端环境下的安全性与可靠性。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列：

Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列：

Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列：

Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。

Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金：

Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。