一、产品介绍
Nimonic 90(又称合金90,对应UNS N07090、德国牌号2.4632、中国牌号GH90)是一款时效强化型镍-铬-钴基高温合金,核心特点为通过钛、铝元素的精准配比实现沉淀硬化,兼具卓越的高温强度、抗蠕变性能及高温抗氧化、耐腐蚀能力。该合金严格遵循SAE AMS 5829、ASTM B463、BS HR 402等国际标准及中国GB/T 14992相关等效标准,专为920℃以下的高温、高应力苛刻工况设计,是航空航天、能源动力、工业炉等领域关键高温部件制造的核心材料。
Nimonic 90以高镍为基体,搭配18.0-21.0%的铬和15.0-21.0%的钴构建高温稳定体系,通过1.0-2.0%的铝与2.0-3.0%的钛形成γ'-Ni₃(Ti,Al)强化相,实现时效硬化效果,显著提升高温下的抗拉强度与抗蠕变能力。其在815-870℃区间具备优异的力学性能稳定性,冷热交变疲劳强度高,同时能有效抵御高温氧化和硫化腐蚀,尤其适用于无需频繁维护的高温静态或动态载荷部件。该合金可通过锻造、焊接、冷加工等多种工艺成型,焊后经适当时效处理即可恢复优异性能,适配复杂形状高温部件的制造需求。
二、核心成分表(化学成分)
Nimonic 90的高温性能优势源于其精心优化的化学成分配比,各元素含量严格遵循标准规范,具体成分及百分比要求如下:
元素 | 含量百分比(wt%) | 功能说明 |
Ni(镍) | 余量(约46-55%) | 基体元素,赋予合金稳定的面心立方结构,为γ'强化相的析出提供基础,同时保障常温与高温韧性 |
Cr(铬) | 18.0–21.0 | 在合金表面形成致密氧化铬钝化膜,显著提升高温抗氧化和抗硫化腐蚀能力,扩大合金的耐蚀温度范围 |
Co(钴) | 15.0–21.0 | 强化合金基体,提升高温力学性能稳定性,与镍协同作用优化γ'相的析出形态,增强抗蠕变能力 |
Ti(钛) | 2.0–3.0 | 核心强化元素,与铝协同形成γ'-Ni₃(Ti,Al)沉淀强化相,是合金时效硬化的关键,显著提升高温抗拉强度与抗蠕变性能 |
Al(铝) | 1.0–2.0 | 强化元素,与钛结合形成γ'强化相,同时辅助提升高温抗氧化性能,优化合金的高温组织稳定性 |
C(碳) | ≤0.13 | 适量碳可形成微量碳化物,强化晶界,提升高温强度,含量严格控制以避免过量碳化物导致韧性下降 |
Mn(锰) | ≤0.4 | 杂质元素,低含量控制以优化加工工艺性能,避免劣化高温耐蚀性与组织稳定性 |
Si(硅) | ≤0.8 | 辅助提升高温抗氧化性能,低含量控制以防止形成有害相,保障合金韧性 |
S(硫) | ≤0.015 | 严格控制的杂质元素,避免影响焊接性能和高温韧性,防止产生焊接缺陷与高温脆化 |
P(磷) | ≤0.020 | 杂质元素,低含量控制以保障合金的高温韧性和抗腐蚀性能,避免晶界脆化风险 |
B(硼) | ≤0.020 | 微量元素,可强化晶界,提升合金的高温持久性能与抗蠕变能力 |