GH2150含Nb-γ′强化铁镍基料 高温螺栓螺母坯料

GH2150（旧牌号GH150，俄系ЭП220型）是我国研制的Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，以铁为余量（约28–35%）、45–50%Ni稳定奥氏体并抬升组织稳定性、14–16%Cr提供750℃以下抗氧化骨架，Mo 4.5–6.0%+W 2.5–3.5%承担主力固溶抗蠕变强化，Al 0.8–1.3%+Ti 1.8–2.4%+Nb 0.9–1.4%形成含Nb改性的高体积分数γ′-Ni₃(Al,Ti)及微量γ″沉淀强化（Al+Ti+Nb总量约3.5–5.1%），B≤0.010%、Zr≤0.050%、Ce≤0.020%净化并钉扎晶界，C≤0.08%控碳化物。典型密度8.26 g/cm³，熔点1320–1365℃，无磁性，20–800℃线胀系数16.9×10⁻⁶/K，执行GB/T 14992、GJB 1952A、GJB 3165A。 标准热处理分品种：棒材/圆饼/环件1040–1060℃×1h水冷或空冷+750℃±10℃×16–24h空冷；冷轧板1040–1080℃空冷+750℃×16h空冷；焊丝1050℃±10℃空冷。固溶态为奥氏体+未溶NbC，时效后晶内弥散立方γ′（50–100nm）、晶界M₂₃C₆，650–700℃长期时效γ′粗化缓慢、σ/μ相析出倾向低，是700–750℃级"高Ni+高Mo/W+Nb-γ′"铁镍基强韧化代表，板材焊接性优于纯镍基。

GH2150标准热处理态室温力学性能（热轧/锻制棒材、环件）：抗拉强度Rm≥1030 MPa（典型1030–1180 MPa，冷轧薄板Rm≥1100 MPa），屈服强度Rp0.2≥650 MPa（典型680–750 MPa），断后延伸率A≥15%（棒材典型15–22%，冷轧板≥30%），断面收缩率Z≥20%（700℃时效态Z≥12%），硬度HBW 277–375（HRC 30–36）。 中温性能：650℃ Rm≈800–850 MPa、Rp0.2≈600 MPa；700℃ Rm≥800 MPa、A≥8%、Z≥12%；750℃ Rm跌至600 MPa级；650℃/450 MPa持久≥100h，700℃抗蠕变优于GH2135。奥氏体受压不脆断，抗压屈服与拉伸屈服同量级，室温抗压强度参考Rp0.2≈680–750 MPa，700℃高温抗压仍保450–500 MPa，可承涡轮盘辐板离心压应力与机匣螺栓预紧。该合金热锻窗口1100–1150℃/终锻≥950℃、塑性良，时效态切削性尚可，氩弧焊/缝焊/点焊均可但焊后必须750℃×16h补时效恢复接头强度，冷成型需中间退火，750℃以上抗氧化中等建议渗铝。

工程应用聚焦600–750℃长期承载、尤重板材焊接承力的热端件：航空发动机燃烧室外套、安装边、机匣、承力环、涡轮盘、压气机盘、转子叶片叶根、700℃紧固件，燃气轮机600℃以下转子与压气机后段叶片，航天700℃级焊接承力框架，核电化工650℃法兰螺栓与阀门杆，热处理炉辊及高温工装。选型要点：板材焊接承力件取冷轧固溶+时效板（δ0.5–4mm）或热轧中板（4–14mm），涡轮盘取模锻圆饼Φ200–600mm经1040℃固溶+750℃×16–24h时效，紧固件用冷拉磨光棒Φ5–80mm（GJB 3167），环件用环坯扩孔后整体热处理；Cr仅14–16%，800℃以上氧化增重上升、μ相风险出现，含硫钒介质需涂层，结构设计控应力集中以防长期时效微脆化。相比GH2132/GH2136，GH2150靠Ni 45–50%+Mo 4.5–6%+Nb把耐温推高50–100℃、室温屈服高约5–10%；相比GH4169，750℃以下持久相近但节铌节钛、成本更低，是700℃级板材焊接承力件与盘环件的高性价比铁镍基方案。

GH2150是以含Nb-γ′沉淀+Mo/W固溶强化的Fe-47Ni-15Cr奥氏体沉淀硬化高温合金，标准时效态室温抗拉≥1030 MPa、屈服680–750 MPa、延伸≥15%，抗压强度按屈服同级取用；1040–1060℃固溶+750℃×16–24h时效为关键工艺，750℃长期/800℃短时服役，板材焊接性与组织稳定性突出，主攻航空发动机燃烧室外套、机匣承力环、涡轮盘及700℃紧固件，是替代部分镍基焊接承温件的高强度铁镍基牌号。

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