美国UNS N09901镍基合金圆钢 锻件 板材No9901可来图定制

一、基本概述与合金特征

UNS N09901（通称Incoloy 901，国内牌号GH2901）是由国际镍公司（INCO）开发的Fe–Ni–Cr基沉淀硬化型变形高温合金，以Fe约34%~38%为余量，配入40%~45% Ni和11%~14% Cr构建奥氏体基体，通过添加5%~7% Mo进行固溶强化，并加入2.8%~3.1% Ti及≤0.35% Al，经时效热处理在基体中弥散析出γ′相——[Ni₃(Ti,Al)]（部分文献描述为以γ′为主、微量η相辅助），从而实现显著的沉淀硬化效果。

该合金在650℃以下具有极高的屈服强度和优良的高温持久蠕变强度，760℃以下抗氧化性良好，长期使用组织稳定。与Inconel 718相比，Incoloy 901铁含量高（降低成本）、密度较低（≈8.14 g/cm³），但含Al极低（抑制γ′→η相转变需控制温度），主要通过高Ti/Ni比例形成γ′相强化，是航空发动机涡轮盘、压气机盘等转动件的经典铁镍基备选材料。其热加工性优于部分高Al/Ti镍基合金，可采用真空感应+真空自耗（VIM+VAR）双联熔炼保证纯洁度。

二、典型化学成分与热处理制度

按AMS 5660/ ASTM B637及GB/T 14992（GH2901）标准，典型化学成分（质量分数）为：

Ni：40.0%~45.0%（关键基体，保证γ′相形成）

Fe：余量（约34%~38%）

Cr：11.0%~14.0%（抗氧化及耐蚀）

Mo：5.0%~7.0%（固溶强化，提升抗蠕变）

Ti：2.35%~3.10%（主要γ′相形成元素，通常2.8%~3.1%）

Al：≤0.30%~0.35%（辅助γ′相，抑制η相粗化）

Co：≤1.0%、C≤0.05%~0.10%、Mn≤1.0%、Si≤0.50%

B：0.01%~0.02%（晶界强化）、Zr≤0.10%、S≤0.015%、P≤0.03%、Cu≤0.50%

推荐标准热处理（沉淀硬化态）：

固溶处理：1090~1100℃保温2h，油淬或水冷；

一级时效：775~790℃保温4h，空冷；

二级时效（视标准）：700~720℃保温12~24h，空冷（部分规范采用单级775℃×4h空冷+650℃×24h空冷）。

固溶态可进行热加工（1050~1200℃开锻，终锻≥930℃），冷加工困难（加工硬化剧烈），焊后需重新固溶+时效恢复热影响区强度，推荐用同质焊丝或Inconel 718类匹配焊丝（注意HAZ软化评估）。

三、典型应用领域

凭借650℃以下高屈服强度+良好高温蠕变抗力+相对低成本（高铁含量）的组合优势，UNS N09901主要应用于航空及工业燃气轮机高温承力转动件：

航空/地面燃气轮机：涡轮盘、压气机盘、涡轮轴、轴颈、承力环、涡轮外环——是其最核心应用；

紧固件与传动：650℃以下工作的高温螺栓、螺母、传动轴（经冷拔+时效可达更高强度）；

能源与工业：工业燃气轮机转子盘、蒸汽轮机高温螺栓、核反应堆内耐温承力构件（非强腐蚀环境）；

其他：高性能涡轮增压器转子、需650℃以下高强承力锻件。

⚠️ 局限性：基本不含足够Al形成保护性Al₂O₃膜，在强含硫或强氧化性腐蚀介质中耐蚀性不如Inconel 600/625系列；长期超过650~700℃ γ′相粗化导致强度下降，不宜超温使用。

四、小结

UNS N09901（Incoloy 901 / GH2901）是典型的Fe–Ni–Cr基γ′相沉淀硬化高温合金。它通过高Ti诱导Ni₃(Ti,Al)γ′相弥散析出，在保持较好热加工性的将室温屈服强度推至≥690 MPa（典型750~810 MPa）、抗拉强度达1030~1200 MPa级，650℃下持久强度仍保持优良，是航空发动机涡轮盘、压气机盘等转动件的重要铁镍基高温合金选材，也是在成本与性能之间取得平衡、替代部分高Ni镍基合金（如Waspaloy、Inconel 718）的经济型方案。

联系方式：

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