Udimet 500高温合金棒材 UNS N07500 三级时效态圆钢

一、材料定位与化学成分

Udimet 500（UNS N07500，DIN 2.4983，AMS 5708/5751，ASTM B637，国内近似GH4500）是美国Special Metals开发的Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金，诞生于1950年代涡轮喷气发动机提速期，以"高Co+高γ'体积分数"在750–870℃区间提供同级最高的抗拉-蠕变综合强度，短时承载可达980℃。 典型成分：Ni余量（约53%）、Cr 17.0–20.0%、Co 15.0–21.0%、Mo 3.7–5.0%、Al 2.5–3.25%、Ti 2.75–3.25%、C≤0.08–0.15%、Fe≤2.0–4.0%、B 0.003–0.010%、Zr≤0.05–0.10%、Mn/Si≤0.75%。 Co推高γ'固溶温度并延缓粗化，Mo固溶抗蠕变，Al/Ti形成Ni₃(Al,Ti)γ'相（体积分数约40%），B/Zr净化强化晶界。密度8.03–8.22 g/cm³，熔点约1360℃，无磁。

二、力学性能、热处理与高温表现

标准三级时效（1079℃×4h空冷 + 843℃×24h空冷 + 760℃×16h空冷）下室温：抗拉强度σb 1200–1400 MPa（ASTM B637下限≥1100 MPa），屈服强度σp0.2 830–950 MPa（下限≥800 MPa），断后延伸率δ 10–15%（下限≥12%），硬度HRC 35–40，弹性模量约210 GPa。 抗压强度标准不单列，变形高温合金抗压与抗拉同量级，工程校核不以抗压控制。高温保持力极强：760℃ σb仍＞1000 MPa，815℃ σb≈620 MPa、815℃/345 MPa持久＞100 h，870℃以下抗蠕变优于Waspaloy。 长期在900℃以上服役有σ相析出风险，需控制时效窗口。

三、加工工艺与工程应用

真空感应+电渣重熔双联保证纯净度。热加工区间1040–1150℃，终锻≥950℃，锻后直接进固溶；冷加工硬化剧烈，须中间退火。切削属难加工镍基，需涂层硬质合金或陶瓷刀具、低转速大进给、水基冷却。焊接可用TIG/MIG配同质焊丝，但焊态强度低于母材且需重新全程时效，故叶片盘件多以整体锻件机加工代替拼接。典型用途：航空发动机750℃以下涡轮叶片、Ⅰ/Ⅱ级涡轮盘、自由涡轮盘、封严环、燃气轮机动叶与高温螺栓、核反应堆高温承力件、石化高温高压阀杆。 相对GH4169其高温段强一档，相对Udimet 700强度略低但工艺更成熟，选料边界即870℃。

Udimet 500是Ni-Cr-Co系γ'强化变形高温合金里750–870℃级的牌号，用53Ni+17.5Cr+16.5Co+4Mo+Al/Ti配方换得时效态σb≥1200 MPa、σ0.2≥830 MPa、δ≈12%的超高强韧匹配，并在815℃仍保620 MPa级强度与百小时持久；其代价是Co含量高致成本贵、焊接后须全时效、900℃以上有组织稳定性顾虑。买Udimet 500实质是买"双联熔炼+三级时效"的工艺证书，缺热处理履历的棒料不能当航空级用。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42