Nimonic 91 是一款镍 - 铬 - 钴基沉淀硬化型变形高温合金，作为 Nimonic 90 合金的改良版，它通过提高铬含量强化了抗盐雾和抗硫腐蚀能力，还依靠铝、钛元素实现沉淀硬化，能在 900℃左右的高温环境下长期稳定工作，兼具良好的高温强度、抗蠕变性和加工性能，以下是详细介绍：

1. 核心化学成分不同厂家的成分配比略有差异，核心元素配比围绕强化高温性能和耐蚀性设计，常见质量分数范围如下表所示：

   元素	含量范围（%）	核心作用
   镍（Ni）	57.0 - 61.0	合金基体，保障高温下的结构稳定性
   铬（Cr）	18.0 - 21.0	形成致密氧化膜，提升抗高温氧化和硫、盐腐蚀能力
   钴（Co）	6.0 - 8.0	提升合金硬度与红硬性，优化高温力学稳定性
   钼（Mo）	8.0 - 10.0	增强抗腐蚀能力，辅助提升高温强度
   钛（Ti）	1.5 - 2.5	与铝协同作用，形成沉淀相实现合金强化
   铝（Al）	0.4 - 1.2	促成沉淀硬化，同时提升抗氧化性
   碳（C）	0.05 - 0.11	严控含量以平衡强度与抗晶间腐蚀能力
   硼（B）	0.002 - 0.006	细化晶粒，提升合金的高温韧性和抗断裂性

2. 关键性能指标

   性能类别	具体参数
   物理性能	密度 8.33g/cm³，熔点 1365 - 1370℃；20 - 100℃区间热膨胀系数 12.8μm/（m・℃），100℃时热导率 10.8W/（m・K），常温弹性模量约 220GPa
   力学性能（室温退火态）	抗拉强度 900 - 1050MPa，屈服强度 500 - 650MPa，延伸率 20% - 30%；布氏硬度 250 - 310HBW，即便在 815 - 870℃高温区间，仍保持优异的抗蠕变和抗疲劳性能，不易软化
   耐蚀与耐高温性能	1040℃以下具备良好的抗氧化和耐腐蚀性，能抵御含硫、含盐环境的侵蚀；但 1040℃以上易发生晶间氧化，需避免长期在该温度以上工况使用

3. 加工与热处理工艺

• 热加工：塑性较好，可进行锻造、热轧等常规热加工，加工过程中需控制温度，避免高温下晶粒过度长大，加工后建议及时处理以消除内应力。

• 冷加工：加工硬化速率较高，大变形量冷加工时需设置中间退火工序，保障加工连续性。其切削加工难度较大，车削、铣削等工序推荐选用专用硬质合金刀具，车削速度建议控制在 60 - 180m/min，铣削速度控制在 45 - 135m/min。

• 热处理：常通过固溶 + 时效处理强化性能，成品时效处理可采用 750℃保温 4 小时后空冷的工艺，经处理后合金硬度和高温强度会进一步提升，能更好适配高温受力工况。

• 焊接：具备良好的焊接性能，可用于制作各类焊接结构件，焊接后需关注接头区域的性能一致性，必要时通过后续热处理优化。

4. 主要应用领域该合金因出色的高温综合性能，核心应用于高温、腐蚀及高压工况的关键部件。在航空航天领域，用于航空发动机的燃烧室卡圈、止动销、高温弹簧和紧固件等；在能源领域，适配燃气轮机的阀门、叶片、导向叶片及排气喷嘴等部件，能耐受燃气中的硫等杂质腐蚀；此外，也可用于热处理设备、化工高温反应相关的换热部件等，适配多类严苛的高温工作环境。