固溶强化型变形高温合金 GH1040 GH40奥氏体不锈钢

一、材料概况与化学成分

GH1040（旧牌号GH40，俄ЭИ395，美近似16-25-6）属Fe-Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，靠Cr、Mo、N的晶格固溶与奥氏体稳定化拿中温强度，不依赖γ′析出。 典型成分（wt%）：Fe余量，Ni 24.0–27.0，Cr 15.0–17.5，Mo 5.5–7.0，N 0.10–0.20，C≤0.12，Mn 1.0–2.0，Si 0.5–1.0，P≤0.030，S≤0.020，Cu≤0.20，微量B/Ce按计算量加入。 物理常数：密度8.08 g/cm³，熔点约1358–1412℃，无磁性，20–900℃线胀系数14.4–18.5×10⁻⁶/K，100℃热导率约12.6 W/(m·K)。固溶处理取1010–1200℃（视品种）快冷，冷拉棒附加700℃×16h时效，盘件采用1200℃固溶+10%–12%温加工+700℃×25h时效，获单相奥氏体加晶界微量M₂₃C₆，焊接与冷成形性接近奥氏体不锈钢，切削阻力低于沉淀硬化镍基合金。

二、力学性能与中温耐蚀行为

固溶态室温力学（棒/板典型下限）：抗拉强度Rm≥520 MPa，屈服强度Rp0.2≥205 MPa，断后延伸率A≥40%，断面收缩率Z≥50%，硬度≤187 HB（≤90 HRB）。 经10%–15%温加工+700℃时效后，室温Rm可升至820–930 MPa、Rp0.2达600 MPa级、A约12%–20%，650℃仍保Rm≈500 MPa、Rp0.2≈300 MPa，700℃ Rm≈500 MPa、Rp0.2≈370 MPa，800℃ Rm≈295–345 MPa。 抗压强度工程上不单列，奥氏体塑性体压缩屈服近似同拉伸屈服，室温抗压屈服参考值约205–300 MPa（固溶态）/ 600 MPa级（温加工时效态）。耐蚀上：Cr+Mо赋予抗燃气氧化、硝酸/磷酸及海洋气氛腐蚀能力，650℃氧化增重约0.001 g/(m²·h)，950℃以下可做燃烧室薄壁件，但长期承力上限取700℃，不可代换涡轮叶片。

三、加工形态与工程应用

可供热轧/冷拉棒（Φ8–300 mm）、热轧板（4–14 mm）、冷轧板带（0.05–4 mm）、无缝管、焊丝（GJB 2612A/YB/T 5247）、饼锻件、紧固件坯，执行GB/T 14992、GB/T 14994、GJB 2611A。 热加工1010–1150℃塑性良好；固溶态可深冲、弯管；焊后一般重新固溶或局部时效恢复软化态性能，裂纹敏感性低。主用于航空/工业燃气轮机700℃以下焊接转子、轴、涡轮盘（温加工强化后）、高温螺栓螺母、火箭发动机短时件；衍生至石化600℃以上阀杆、热电偶套管、加力燃烧室衬套、船用排气阀。相对GH2132/GH4169其Ni低约一半、成本更低，是"中温承力+必须焊接+控本"场景的节镍基线。

GH1040/GH40是Fe-Ni-Cr-Mo-N固溶强化铁基高温合金的代表作，以"26%Ni稳基体＋7%Mo固溶＋N间隙强化"在700℃以下拿到Rm≥520 MPa、Rp0.2≥205 MPa、A≥40%的固溶态匹配，温加工时效态可逼近Rm 900 MPa级，抗压屈服参照拉伸屈服205–300 MPa（固溶）量级。它不拼900℃持久，而赢在焊接容易、冷加工接近不锈钢、节镍降价，稳坐燃气轮机焊接转子/中温盘轴与航空承力非叶片件的经济位。

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