GH901高温合金企标200宽带材各种温度下的力学性能、持久和蠕变性能
概述
GH901高温合金是一种镍基合金,因其卓越的高温强度和抗氧化性能,被广泛应用于航空、航天、能源等领域的高温部件。本文将详细介绍GH901高温合金企标200宽带材在不同温度下的力学性能、持久和蠕变性能。
GH901高温合金的成分
GH901高温合金主要成分包括镍、铬、钼、钴等元素,具有优异的抗氧化、抗腐蚀和高温强度。其化学成分如下(单位:重量百分比):
镍(Ni):42-47%
铬(Cr):19-21%
钼(Mo):4.75-5.25%
钴(Co):11-14%
铝(Al):0.30-0.60%
钛(Ti):2.15-2.65%
铁(Fe):余量
力学性能
GH901高温合金在不同温度下的力学性能如下表所示:
| 温度 (°C) | 抗拉强度 (MPa) | 屈服强度 (MPa) | 伸长率 (%) | 断面收缩率 (%) |
|-----------|-----------------|-----------------|-------------|-----------------|
| 室温 | 980 | 680 | 20 | 40 |
| 600 | 890 | 640 | 18 | 38 |
| 800 | 780 | 580 | 16 | 35 |
| 1000 | 620 | 470 | 14 | 30 |
从上表可以看出,随着温度的升高,GH901高温合金的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,而伸长率和断面收缩率也有所下降。
持久性能
GH901高温合金在高温下的持久性能优异,特别是在600°C至1000°C之间的温度范围内,其持久寿命尤为显著。以下是GH901高温合金在不同温度下的持久性能数据:
| 温度 (°C) | 应力 (MPa) | 持久时间 (小时) |
|-----------|------------|-----------------|
| 600 | 500 | 1000 |
| 700 | 400 | 800 |
| 800 | 300 | 600 |
| 900 | 200 | 500 |
| 1000 | 100 | 300 |
从表中可以看出,GH901高温合金在较高应力下仍能保持较长的持久寿命,尤其是在600°C至900°C的温度范围内,其持久性能尤为突出。
蠕变性能
蠕变性能是评价高温合金在长时间高温负荷下变形能力的重要指标。GH901高温合金在高温下的蠕变性能如下:
| 温度 (°C) | 应力 (MPa) | 蠕变速率 (%/小时) | 蠕变时间 (小时) |
|-----------|------------|-------------------|-----------------|
| 600 | 400 | 0.02 | 1000 |
| 700 | 350 | 0.03 | 800 |
| 800 | 300 | 0.05 | 600 |
| 900 | 250 | 0.07 | 500 |
| 1000 | 200 | 0.10 | 300 |
可以看出,随着温度和应力的增加,GH901高温合金的蠕变速率增大,蠕变时间减少。尤其是在900°C以上,蠕变速率显著增加,这表明在超高温环境下使用时需要特别注意其蠕变性能。
应用领域
由于其优异的高温性能,GH901高温合金广泛应用于以下领域:
航空发动机燃烧室、涡轮叶片、涡轮盘等高温部件
航天器的高温结构件
发电设备中的高温部件
石油化工设备中的高温耐蚀部件
结论
GH901高温合金企标200宽带材在不同温度下表现出优异的力学性能、持久性能和蠕变性能。其在高温下的稳定性和耐久性,使其成为航空、航天和能源领域中不可或缺的材料。
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