GH4586高温合金锻棒/模锻涡轮盘件 批次光谱+持久报告

一、合金概述与成分设计

GH586是国内现行牌号GH4586的沿用旧称，属Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金，为我国自主研制、具有独立知识产权的涡轮盘级材料，无直接美标UNS对应（成分量级接近Nimonic 105但Mo/W更高、非等同牌号）。成分以Ni为余量（约43%—48%），Cr 18.0%—20.0%建立Cr₂O₃抗氧化屏障，Co 10.0%—12.0%固溶强化并抬升γ′溶解温度，Mo 7.0%—9.0%与W 2.0%—4.0%构成强固溶拖曳体系抑制高温位错攀移，Al 1.50%—1.70%与Ti 3.20%—3.50%（Al+Ti≈4.7%—5.2%）析出体积分数35%—40%的γ′相（Ni₃(Al,Ti)）承担主强化，C≤0.08%配合B≤0.005%、La≤0.015%、Mg≤0.005%净晶界并沿晶界析出M₂₃C₆/MC细微粒钉扎，Fe≤5.0%、Mn≤0.10%、Si≤0.50%、P≤0.010%、S≤0.010%。 密度8.39 g/cm³，熔点1317—1342℃，室温弹性模量约210 GPa，无磁性。该成分在Nimonic 90/105族基础上把Mo抬到8%级、压低Co到11%级，换得-196℃深冷至800℃长期、850℃短时的宽温域高强度，是液氧/煤油火箭发动机涡轮转子与航空发动机涡轮盘的典型锻材。

二、热处理制度与力学性能

GH586性能由固溶+时效双段锁定：1080℃±20℃×4h空冷（γ′完全回溶、碳化物部分溶解）→760℃±10℃×4h空冷（析出二次γ′与晶界碳化物）；盘锻件企标可采1080℃×4h油/空冷+760—800℃×16h空冷细化三次γ′。标准热处理态室温力学（GB/T 40313盘件与Q/GYB棒材双标）：抗拉强度Rm≥1250 MPa（典型1250—1350 MPa），屈服强度Rp0.2≥920 MPa（典型920—950 MPa），断后延伸率A≥12%（典型12%—16%），断面收缩率Z≥12%—15%，硬度340—370 HBW（HRC 32—38），冲击功KU2≥16 J。 宽温域是实用区：600℃ Rm≈1160 MPa、Rp0.2≈830 MPa；700℃ Rm≈1000—1050 MPa；750℃ Rm≈880—920 MPa；800℃ Rm≥760 MPa、Rp0.2≥600 MPa；850℃ Rm≈760 MPa、Rp0.2≈660 MPa、持久580 MPa级可达小时级；-196℃深冷Rm≈1400 MPa、Rp0.2≈1000 MPa、A仍保8%—12%，液氧启动工况韧性裕度大。 焊后须重新时效恢复强度，700—800℃长时（>3000 h）可能析出μ/σ相需控服役温区。

三、工程应用与选型边界

GH586定位于-196—800℃宽温域、高承载旋转的盘轴类与承力热端件：液氧/煤油火箭发动机涡轮转子、航天姿轨控发动机涡轮盘，航空发动机高压涡轮盘、承力环、压气机末级盘、锁片，工业燃机涡轮盘与叶片、高温螺栓、密封环，核动力舰船燃机件，超临界机组高温紧固件。与GH4169比，800℃强度高约40%、但冷加工性略逊；与GH4738(Waspaloy)比，Mo/W更高、800℃蠕变占优；与Udimet 520比，Co低2%—3%、成本略低但高温持久相近。该合金不推荐>850℃长时承力（选单晶/DS镍基或GH5188级钴基）、不用于强还原性酸（无Cr-Mo耐酸优化）、深冲极薄件因γ′高含量回弹大。采购须注明"GH4586（旧GH586）"、固溶+时效态或固溶待时效、晶粒度（盘件ASTM ≥4级）、UT/PT探伤与GJB/GB-T 40313验收口径。

GH586（现行GH4586）是高Mo(8%)+高Ti(3.3%)γ′强化的Ni-Cr-Co变形高温合金，靠1080℃固溶+760℃时效兑现室温Rm≥1250 MPa、800℃级承载与-196℃深冷高韧，是火箭涡轮转子与航空涡轮盘的宽温域自主锻材；室温超高强中塑、高温衰减平缓，但工艺链严、长时时效需防TCP相。选型只看三点：工作温域跨-196—800℃、形状可锻盘/轴/环、能接受双联熔炼+双段时效供应链。

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