Waspaloy（对应美标 UNS N07001、德标 2.4654）是一款经典的镍基沉淀硬化型高温合金，以铬、钴、钼为主要合金化元素，通过析出 γ' 相（Ni₃(Al,Ti)）实现强化，在 760℃ 以下具备优异的高温强度、抗蠕变性能和抗氧化性能，是航空发动机、燃气轮机热端部件的核心材料。

1. 核心化学成分（质量分数）

该合金成分设计聚焦高温力学性能与组织稳定性，各元素精准配比：

2. 关键性能指标

（1）高温力学性能（典型时效状态：845℃固溶 + 760℃时效）

Waspaloy 的性能与热处理工艺高度相关，760℃ 以下高温力学性能尤为突出：

其抗蠕变性能优异，在 760℃、300MPa 载荷下，蠕变变形量 0.2% 对应的时间超过 1000h，能满足航空发动机长期高温服役需求。

（2）抗氧化与耐腐蚀性能

• 抗氧化性：在 870℃ 静态空气中暴露 1000h，氧化增重小于 0.15g/m²，表面形成的 Cr₂O₃ 保护膜致密稳定，可有效阻止高温氧化侵蚀。

• 耐腐蚀性：在航空燃气、高温蒸汽等介质中耐蚀性良好，能抵御燃气中的硫化物、氯化物腐蚀，但不适用于强酸、强碱等强腐蚀环境。

（3）物理性能

• 密度：8.22g/cm³

• 熔点：1330-1380℃

• 热导率：15.1W/(m・K)（20℃）、25.5W/(m・K)（760℃）

• 线膨胀系数：12.3×10⁻⁶/℃（20-650℃）

• 弹性模量：214GPa（室温）、186GPa（760℃）

3. 加工与热处理工艺

（1）热加工

• 热加工温度范围：1080-1180℃，需避开 γ' 相溶解温度（约 1120℃）附近长时间保温，防止晶粒粗大。

• 终锻 / 终轧温度不低于 950℃，加工后空冷或炉冷，确保 γ' 相均匀析出；大型锻件需采用等温锻造工艺，提升组织均匀性。

（2）冷加工

• 固溶态的 Waspaloy 塑性中等，冷加工变形量不宜超过 15%，否则需进行中间退火处理，消除加工硬化。

• 适合制作薄板、管材等精密部件，冷加工后需及时时效处理，恢复高温强度。

（3）热处理（核心强化流程）

Waspaloy 需通过 “固溶 + 两级时效” 工艺实现性能*大化：

1. 固溶处理：温度 1080℃，保温 2-4h 后油冷 / 空冷，溶解大部分 γ' 相，获得过饱和固溶体。

2. 一级时效：温度 845℃，保温 24h 后空冷，析出粗大 γ' 相，为后续时效提供形核位点。

3. 二级时效：温度 760℃，保温 16h 后空冷，析出细小均匀的 γ' 相，显著提升高温强度与抗蠕变性能。

（4）焊接性能

• 可采用氩弧焊、电子束焊等工艺，焊接前需将母材预热至 150-200℃，选用同牌号焊丝（如 AWS ERNiCoMo-2）。

• 焊接后需进行时效处理，恢复接头强度，避免焊接热影响区 γ' 相溶解导致性能下降。

4. 主要应用领域

• 航空航天：用于制造航空发动机涡轮盘、涡轮叶片、燃烧室部件、紧固件等热端核心部件，适配战斗机、客机发动机的高温高应力工况。

• 燃气轮机：适配地面重型燃气轮机的涡轮转子、静叶片、燃烧室衬套等，可在 700-760℃ 长期稳定运行。

• 能源与石化：用于制造核电站高温压力容器、石化加氢反应器内件等，耐受高温高压介质侵蚀。