GH4033 高温合金(Nimonic 80A 级 Ni-Cr-Ti-Al 时效合金) 实拍图
高温合金 GH 系列

GH4033 高温合金(Nimonic 80A 级 Ni-Cr-Ti-Al 时效合金)

UNS N07080(相近)/ GH4033 / 俄 ЭП437Б

GH4033 是我国早期仿制的镍基时效硬化变形高温合金,成分与 Nimonic 80A 相近:铬 19.0%–22.0%、钛 2.4%–2.8%、铝 0.6%–1.0%,铝钛总量约 3%–3.8% 形成 γ′-Ni₃(Al,Ti) 强化相,700℃ 以下长期使用、900℃ 以下抗氧化良好。

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GH4033 是我国早期仿制的镍基时效硬化变形高温合金,成分与 Nimonic 80A 相近:铬 19.0%–22.0%、钛 2.4%–2.8%、铝 0.6%–1.0%,铝钛总量约 3%–3.8% 形成 γ′-Ni₃(Al,Ti) 强化相,700℃ 以下长期使用、900℃ 以下抗氧化良好。

牌号对照
UNS N07080(相近)/ GH4033 / 俄 ЭП437Б
核心成分
Ni 余量、Cr 19.0–22.0、Fe ≤4.0、Ti 2.40–2.80
力学性能
Rm ≥1000 MPa(典型 1000–1200 MPa)
执行标准
GB/T 14992 / ASTM B446 / ASTM B564
交货形态
圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等
典型应用
航空发动机

牌号对照与材料概述

GH4033 的成分设计围绕两个目标展开:铝钛总量约 3.0%–3.8%,时效时析出体积分数 15% 左右的 γ′-Ni₃(Al,Ti) 相,以共格应变场阻碍位错运动,这是 700℃ 持久强度的主轴;铬 19.0%–22.0% 生成连续 Cr₂O₃ 膜,保障 900℃ 以下抗氧化与含硫燃气中的基本耐蚀。铁严控 ≤4.0% 以免奥氏体稳定性下降;微量硼、铈偏聚晶界,抑制晶界 M₂₃C₆ 连续网状析出;碳极低,组织中不出现 σ 相。

在 GH4 序列里 GH4033 是最早的一批国产沉淀硬化合金,强度级别低于 GH4169 一档,但使用温度上限与组织稳定性并不落后。与俄制 ЭП437Б(ХН77ТЮР)属同一成分体系,与英制 Nimonic 80A 相近而不等同,采购时不应直接互换。与同族 GH4080A 相比,GH4033 铝含量更低、钛含量更高,缺口敏感性与长期组织稳定性更好。订货须写明固溶加时效制度与晶粒度级别。

化学成分(GB/T 14992 / ASTM B446 / ASTM B564)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr19.0–22.0
Ti2.40–2.80
Al0.60–1.00
Fe≤4.0
C0.03–0.08
Mn≤0.35
Si≤0.65
B≤0.010
Ce≤0.010
S≤0.007
P≤0.015

物理性能

物理性能数值
密度8.20 g/cm³
熔化区间1260–1390 ℃
弹性模量约 210–221 GPa(20℃)
线膨胀系数11.6×10⁻⁶/K(20–100℃)
热导率约 11.3 W/(m·K)(100℃)
磁性无(奥氏体基体)

力学性能(固溶+时效态(棒材与锻件,GB/T 39192-2020 制度))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm≥1000 MPa1000–1200 MPa
屈服强度 Rp0.2以标准要求为准600–750 MPa
延伸率 A≥20 %20–30 %
硬度255–321 HBW255–321 HBW

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃1000–1200 MPa600–750 MPa
650 ℃约 700 MPa以标准要求为准
700 ℃≥680 MPa以标准要求为准

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
圆棒 / 棒材Φ8–300 mm,热轧或锻制固溶 / 固溶+时效
板材 / 钢带δ1.0–50 mm,宽度按协议固溶 + 时效
无缝管外径 6–150 mm,壁厚 1–15 mm固溶
锻件 / 环件按图纸定制固溶+时效

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
板 / 棒B446SB-446GB/T 14992、GB/T 14993
板 / 带——GB/T 14995、GB/T 14996
无缝管B446SB-446GB/T 15062
锻件B564SB-564GB/T 14992

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

标准制度按 GB/T 39192-2020:固溶 1080℃ 保温 8 小时空冷,随后时效 700℃ 保温 16 小时空冷;环锻件与饼件可采用 750℃ 的时效制度,硬度落在 255–321 HBW。固溶温度与保温时间必须按截面尺寸换算,终锻温度不宜低于 950℃,否则易在局部小变形区产生粗晶。固溶后若需切削,应在时效前完成粗加工,时效态精加工要控制刀具磨损与表层加工硬化。

焊接性良好,可用氩弧焊、电子束焊与钎焊,建议选用同牌号焊材或 HGH4033 焊丝。合金为 γ′ 沉淀强化型,焊缝及其热影响区在冷却过程中已部分时效,强度通常低于母材基体,重要承力焊缝焊后需按规范做固溶加时效处理恢复组织。焊接时应控制热输入与层间温度,防止热影响区晶粒过长导致缺口敏感性上升。

采购要点

采购 GH4033 最容易踩的坑有三个:一是把它当 Nimonic 80A 直接互换,GH4033 铝含量更低而钛更高,γ′ 相总量与缺口敏感性表现不同;二是只写牌号不写交货状态,固溶态与时效态力学性能差别很大;三是不写晶粒度级别,GH4033 对变形均匀性敏感,局部粗晶会直接拉低持久寿命。合同建议锁定 GH 牌号、标准、固溶加时效制度、晶粒度与硬度区间,并逐炉批核对铝、钛、硼实测值。

选型问答

GH4033 常见提问的直接回答

GH4033 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

GH4033 的成分设计围绕两个目标展开:铝钛总量约 3.0%–3.8%,时效时析出体积分数 15% 左右的 γ′-Ni₃(Al,Ti) 相,以共格应变场阻碍位错运动,这是 700℃ 持久强度的主轴;铬 19.0%–22.0% 生成连续 Cr₂O₃ 膜,保障 900℃ 以下抗氧化与含硫燃气中的基本耐蚀。

GH4033 怎么选?与 GH1015 铁基变形高温合金(俄标 ЭИ868) 的区别在哪里?

三者成分体系相近但不等同。GH4033 铝 0.6%–1.0%、钛 2.4%–2.8%,铝钛比明显高于 GH4080A(铝 1.0%–1.8%、钛 1.8%–2.7%),γ′ 相总量略少、缺口敏感性与长期组织稳定性更好;与 Nimonic 80A(UNS N07080)相比,GH4033 的铬上限更高、碳更低。互换前必须重新做持久与热疲劳验证。

GH4033 价格多少?多久交货?能否定制?

GH4033 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 GH4033?怎么选供应商?

国内高温合金 GH 系列的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 GH4033 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 GB/T 14992 / ASTM B446 / ASTM B564 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 GH4033 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

GH4033 的密度是多少?执行什么标准?

GH4033 的密度约为 8.20 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992 / ASTM B446 / ASTM B564,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

GH4033 常见问题

GH4033 与 Nimonic 80A、GH4080A 有什么区别?+
三者成分体系相近但不等同。GH4033 铝 0.6%–1.0%、钛 2.4%–2.8%,铝钛比明显高于 GH4080A(铝 1.0%–1.8%、钛 1.8%–2.7%),γ′ 相总量略少、缺口敏感性与长期组织稳定性更好;与 Nimonic 80A(UNS N07080)相比,GH4033 的铬上限更高、碳更低。互换前必须重新做持久与热疲劳验证。
GH4033 对应国标与旧牌号是什么?+
国标为 GB/T 14992 中的 GH4033,旧牌号 GH33,前身牌号 GH33A(现 GH4133)是其强化改型;俄罗斯对应 ЭП437Б(ХН77ТЮР)。统一数字代号为 H40330。产品层面按 GB/T 14993(热轧锻制棒材)、GB/T 14995、GB/T 14996(板带)、GB/T 15062(无缝管)执行。
GH4033 的使用温度上限是多少?+
手册给出的长期使用温度为 700℃ 以下,750℃ 属短时使用范围,900℃ 以下的抗氧化能力仍然良好但承力能力已明显下降。用于涡轮叶片、涡轮盘等受力部件时,应按具体截面、缺口与应力水平做持久试验,不能用抗氧化温度替代承温上限。
GH4033 的抗氧化和耐蚀表现如何?+
铬 19.0%–22.0% 在 900℃ 以下形成致密 Cr₂O₃ 膜,氧化速率低、氧化皮不易剥落,含硫燃气中可长期工作。铝含量偏低使抗渗碳与抗熔盐腐蚀能力一般,不宜用于渗碳炉长期气氛、强还原性酸或含氯湿环境。
固溶态和时效态有什么区别?+
固溶态为 1080℃ 保温后空冷的单相奥氏体加少量 TiC、TiN,塑性好、便于切削成形,强度较低;时效态在 700℃ 析出 γ′ 相,强度与 700℃ 持久性能显著提升,硬度 255–321 HBW。叶片、盘类件须按标准做固溶加时效,锻件与板材的时效制度还有 700℃ 与 750℃ 两种方案之分,订货必须写清。
GH4033 能供哪些规格,多久交货?+
圆棒 Φ8–300 mm、热轧与冷轧板材钢带、无缝管外径 6–150 mm,以及按图锻件与环件。常规棒材与板材多备有坯料,10–20 天可交;锻件、大规格管材与需定制热处理炉批的订单约 25–45 天。航空级材料可同步安排第三方复验。
质量证明文件包含哪些检验项目?+
逐炉批提供材质证明书,含化学成分全元素、室温力学性能、晶粒度评级、硬度与热处理记录;板材与棒材可附低倍与高倍金相、探伤记录,管材附水压与超声或涡流报告。可接受 SGS、TUV 等第三方到货复验,也支持你方在厂见证取样与热处理过程监督。
采购 GH4033 最容易踩哪些坑?+
最常见是用 GH4080A 或 Nimonic 80A 顶替,三者成分相近但铝钛比与缺口敏感性不同;其次是只写牌号不写交货状态,固溶态与时效态强度差一大截;再者是不写晶粒度,把粗晶件用在受力部位;以及忽略热加工变形量不足导致的粗晶废品。验收时以光谱成分、炉号、材质证明书三者互证最有效。
GH4033 的价格与订货信息怎么定?+
价格随镍铬价、形态规格、热处理状态与批量波动,时效态与需第三方复验的订单成本更高。订货请提供牌号、执行标准、形态、规格、数量、交货状态、晶粒度与热处理制度,需要材质证明书或复验请在下单时注明,宝昭实业当日反馈报价与交期。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
GH4033UNS N07080(相近)/ GH4033 / 俄 ЭП437БNi 余量、Cr 19.0–22.0、Fe ≤4.0Rm ≥1000 MPa(典型 1000–1200 MPa)圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、无缝管等航空发动机
GH1015ЭИ868(俄)/ GH1015Ni 34.0–39.0、Cr 19.0–22.0、Mo 2.50–3.20Rm 固溶态 ≥590 MPa(典型 590–700 MPa)板材 / 薄板 / 带材、圆棒 / 锻件、无缝管等航空发动机
GH1035ЭИ703(俄)/ GH1035Ni 35.0–40.0、Cr 20.0–23.0、Fe 余量Rm 固溶态 ≥600 MPa(典型 600–680 MPa)热轧板材 / 中厚板、冷轧薄板 / 带材、圆棒 / 锻件等航空发动机
GH1040ЭИ395(俄)/ 16-25-6(美)/ GH1040Ni 24.0–27.0、Cr 15.0–17.5、Mo 5.50–7.00Rm 以标准与材质证明书为准(典型 600–800 MPa)热轧和锻制棒材、圆饼 / 锻件、板材 / 带材燃气轮机
GH1049GH1049(无统一 UNS 号)主要元素 Fe-Ni-Cr 基,W、Mo 固溶强化方向、强化元素 W、Mo 为主,Nb、V、B、Ce 微量添加、成分依据 以合同与材质证明书为准Rm 以合同与质保书为准(典型 族内参考 590–700 MPa)板材 / 带材、圆棒 / 锻件、管材航空与燃机部件

数据来源:GB/T 14992 / ASTM B446 / ASTM B564。

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数据来源与更新说明

GH4033 高温合金(Nimonic 80A 级 Ni-Cr-Ti-Al 时效合金) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、燃气轮机、高温紧固件等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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