GH3007合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度全览

GH3007高温合金百科解析

GH3007，在国际上更广为人知的名称是Nimonic 75，是一种经典的镍铬基固溶强化型变形高温合金。自问世以来，它以其优异的综合性能在航空航天、能源化工等领域占据了重要地位。下面，我们将从多个维度对这款合金进行深入的解析。

一、 核心化学成分解析

GH3007合金的成分设计奠定了其性能的基础。它是一种以镍（Ni） 为基体，通过添加铬（Cr） 进行主要强化的合金。

镍（Ni）：作为基体元素，含量通常不低于70%。镍赋予了合金稳定的面心立方奥氏体结构，这是其具备优良高温强度、塑性和抗腐蚀能力的根本。

铬（Cr）：含量在18%至21%之间。铬的主要作用有两个：一是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬（Cr₂O₃）保护膜，从而提供卓越的抗氧化和抗热腐蚀性能；二是固溶到镍基体中，起到固溶强化的作用，提升基体的强度。

铁（Fe）：作为一种常见的残余元素或少量添加元素，其含量被严格控制在较低水平（通常≤5.0%），以确保镍铬基体的主导地位不被削弱。

钛（Ti） 与 碳（C）：钛和碳是形成强化相的关键元素。它们结合生成弥散分布的碳化钛（TiC）颗粒，这些颗粒能有效地钉扎晶界、阻碍位错运动，从而在高温下提供显著的析出强化效果，是维持高温强度的关键。

其他元素：如锰（Mn）、硅（Si）、铜（Cu）等，含量都控制得非常低，主要被视为杂质元素，以避免对合金的热加工性能和长期热稳定性产生不利影响。

成分设计精髓：GH3007的成分设计理念在于“平衡”。它通过高含量的镍铬保证了基础的耐热耐腐蚀性，同时利用适量的Ti和C形成碳化物进行补充强化，使其在800℃以下的环境中表现出色，且保持了良好的工艺成型性。

二、 关键力学与物理性能指标

1. 室温力学性能
GH3007在常温下表现出良好的强度和塑性的匹配。

抗拉强度（σb）：通常不低于655 MPa。这个指标代表了材料在拉伸试验中能够承受的最大应力，反映了其承载能力的上限。

屈服强度（σ0.2）：通常不低于310 MPa。这是材料开始发生明显塑性变形的临界应力值，对于工程设计而言，是比抗拉强度更重要的许用应力设计依据。

断后伸长率（δ）：通常不低于30%。如此高的延伸率表明GH3007具有优异的塑性，这意味着它在加工制造（如弯曲、冲压）时不易开裂，同时也能在服役过程中通过塑性变形来缓解局部应力集中，提高构件的安全性。

2. 高温力学性能
GH3007的真正价值体现在其高温性能上。在800℃的高温下，它依然能保持较高的强度，这是其作为高温合金的核心竞争力。

3. 物理性能

密度：GH3007的密度约为8.40 g/cm³。这个密度值介于钢和镍之间，对于需要在高温下工作又对重量有要求的部件（如航空发动机零部件）来说，是一个较为理想的数值。

硬度：硬度是衡量材料表面抵抗局部压入能力的指标。GH3007的硬度值通常使用布氏硬度（HB）或洛氏硬度（HRB）来表征。其退火状态的布氏硬度一般不大于200 HBW。这个硬度水平表明材料在常温下并不以高硬度见长，而是更侧重于其高温下的综合性能，同时也保证了其具有良好的可切削加工性。

三、 主要执行标准

GH3007作为一种标准化材料，其化学成分、力学性能及技术条件在不同的国家和行业标准中均有明确规定。

中国标准（GB/冶标）：

GB/T 14992： 这是中国高温合金牌号命名的基础标准，其中明确了GH3007的牌号归属。

YB/T 5248： 这是更具体的技术条件标准，详细规定了GH3007合金棒材、锻件的化学成分、力学性能、检验规则等要求。

国际标准：

美国标准（ASTM/AMS）： 对应的常见牌号为 N07500（UNS编号），在AMS（航空航天材料规范）和ASTM标准中有详细规定。

英国标准： 其起源即为英国的 Nimonic 75，相关标准在BS和HR系列中。

德国标准（DIN）： 对应的材料编号为 2.4951。

ISO标准： 在ISO 9723/9724等国际标准中也有对其的规定。

总结与应用

综上所述，GH3007（Nimonic 75）是一款性能均衡、技术成熟的固溶强化型镍基高温合金。它以高镍铬成分为基础，提供了出色的抗氧化性，并通过碳化钛析出相获得良好的高温强度。其室温抗拉强度高于655 MPa，屈服强度高于310 MPa，同时兼具超过30%的优异延伸率；密度为8.40 g/cm³，硬度适中。

正因如此，它被广泛应用于制造航空发动机的燃烧室部件、涡轮导向器叶片、支撑环与机匣，以及工业燃气轮机、热处理炉辊、辐射管等高温承力结构件。它完美地诠释了在特定温度区间内，可靠性、可加工性和经济性之间的最佳平衡。

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。