镍铬钴基N07001冷轧带/GH4738无缝管

一、材料概况与化学成分

GH4738（曾用GH738，美标Waspaloy / UNS N07001，德标W.Nr 2.4654）属Ni-Cr-Co基γ′沉淀硬化型变形高温合金，是650–815℃涡轮盘/叶片的经典填GH4169（718）耐温上限与单晶/粉末盘之间的空档。典型成分（wt%）：Ni余量（52–58），Cr 18.0–21.0，Co 12.0–15.0，Mo 3.5–5.0，Al 1.2–1.6，Ti 2.75–3.25，C 0.03–0.10，B 0.003–0.010，Zr 0.02–0.08，Fe≤2.0，Mn/Si≤0.5。 物理常数：密度8.22 g/cm³，熔点1330–1370℃，无磁性，20℃弹性模量210 GPa，20–750℃线胀系数约14.8×10⁻⁶/K。标准三段热处理：1080℃±10℃×4h空冷（固溶）＋845℃±10℃×4–24h空冷（稳定化）＋760℃±10℃×16h空冷（时效），析出体积分数20%–25%的γ′-Ni₃(Al,Ti)＋晶界M₂₃C₆/MC，B、Zr净晶界；固溶温度窗口严控1080±10℃，过烧或欠固溶均导致760℃持久跳水。

二、力学性能与中高温行为

标准热处理态室温力学（棒/锻典型）：抗拉强度Rm≥1250 MPa（常取1200–1310 MPa，AMS 5704棒下限1206 MPa），屈服强度Rp0.2≥880 MPa（典型950–1000 MPa，AMS下限724 MPa），断后延伸率A≥12%–15%（典型15%–18%），断面收缩率Z≥20%–25%，硬度341–401 HB（HRC 34–40）。中高温保持650℃ Rm≥1000 MPa、Rp0.2≥760 MPa；730℃ Rm≈950 MPa、Rp0.2≈710 MPa，730℃/550 MPa持久≥100 h；760℃ Rm 850–900 MPa、Rp0.2 620–760 MPa，760℃/240–350 MPa持久≥100 h；815℃ Rm 600–700 MPa；870℃仅作低应力抗氧化件（连续抗氧化至870℃，短时1000℃）。抗压强度工程不单列，FCC奥氏体塑性体压缩屈服近似同拉伸屈服，故室温抗压屈服参考值≈880–1000 MPa（时效态）。耐蚀靠19%Cr＋Co稳基：870℃静态空气抗氧化、抗含硫燃气热腐蚀优于GH4169，但Cl⁻高温水有SCC敏感性，需控残余应力。

三、加工形态与工程应用

供货以热锻/磨光棒（Φ20–350 mm）、模锻涡轮盘饼坯、环件、热轧板（4–14 mm）、冷轧板带（0.5–4 mm，AMS 5544）、冷拉丝（Φ0.1–10 mm）、无缝管偶供为主，执行GB/T 14992、GJB 1953A、AMS 5704/5708（棒锻）、AMS 5544（板）、ASTM B637、W.Nr 2.4654。VIM＋VAR双联，晶粒度控ASTM 5–8级；热加工1065–1120℃开锻、≥950℃收锻；切削近似难削不锈钢，低转速重进给，磨削防磨削烧伤；焊接性较差，弧焊热影响区易液化裂纹，规则是"全热处理后不再焊接"，必须焊则焊后重新完整三段时效。主战场是650–815℃高应力转动/承力件：航空发动机高压涡轮盘、高压压气机后几级盘、涡轮叶片、轴、锁片；工业燃机涡轮盘与叶片；815℃高温螺栓螺母、封严环、火箭发动机涡轮机匣。相对GH4169耐温高约100℃、抗蠕变强一档；相对Udimet 500/520其工艺成熟度和疲劳裂纹扩展抗力更优，是变形涡轮盘"最后一款经典"。

GH4738/GH738/Waspaloy是Ni-19Cr-13.5Co-4.3Mo-3Ti-1.4Al γ′沉淀硬化镍基合金的650–815℃盘件基准，以"Co稳基＋Mo固溶＋γ′体积分数25%＋B/Zr净晶界"在标准三段时效下拿到Rm≥1250 MPa、Rp0.2≥880 MPa、A≥12%–15%的室温强塑匹配，抗压屈服参照同态拉伸屈服880–1000 MPa量级，760℃仍Rm≈850 MPa、持久240–350 MPa/100h。它不拼900℃以上持久、不拼室温超高强度（逊MP159），而赢在815℃万小时抗蠕变不软化、疲劳裂纹慢、盘件锻造工艺成熟，稳坐航空高压涡轮盘与燃机转动热端的不可替位。

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