GH4099 高温合金(Ni-Cr-Co-Mo-W 高合金化时效合金) 实拍图
高温合金 GH 系列

GH4099 高温合金(Ni-Cr-Co-Mo-W 高合金化时效合金)

俄 ЭИ693 / GH4099(旧牌号 GH99)

GH4099 是国内高合金化镍基沉淀硬化变形高温合金,钨、钼、钴三重固溶强化叠加铝钛 γ′ 相时效强化,900℃ 长期使用、1000℃ 短时使用,组织稳定性与焊接性兼优,是航空发动机压气机叶片、可调喷口壳体、加力筒体与大型燃机结构件的常用板材与环件材料。

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直接回答

GH4099 是国内高合金化镍基沉淀硬化变形高温合金,钨、钼、钴三重固溶强化叠加铝钛 γ′ 相时效强化,900℃ 长期使用、1000℃ 短时使用,组织稳定性与焊接性兼优,是航空发动机压气机叶片、可调喷口壳体、加力筒体与大型燃机结构件的常用板材与环件材料。

牌号对照
俄 ЭИ693 / GH4099(旧牌号 GH99)
核心成分
Ni 余量、Cr 17.00–20.00、Mo 3.50–4.50、Fe ≤2.00
力学性能
Rm 以标准要求为准(典型 1100–1200 MPa(时效态))
执行标准
GB/T 14992 / GB/T 14995 / GB/T 14996 / GB/T 14993
交货形态
板材 / 钢带、圆棒 / 棒材、无缝管等
典型应用
航空发动机

牌号对照与材料概述

GH4099 的成分设计围绕高温强度与抗氧化双目标展开:铬 17.0%–20.0% 形成连续 Cr₂O₃ 膜,保障 900℃ 区间的抗氧化与含硫燃气耐蚀;钴 5.0%–8.0%、钨 5.0%–7.0%、钼 3.5%–4.5% 构成固溶强化骨架,钨钼联合降低元素扩散速率、延缓过时效软化;铝 1.70%–2.40% 与钛 1.00%–1.50% 合计 2.7%–3.9%,时效后析出 γ′-Ni₃(Al,Ti) 相。

与同为板材主力的 GH3128(固溶强化型)相比,GH4099 多了时效强化能力,强度高出一个档次但热加工窗口更窄、焊接热影响区需按规范恢复组织;与 GH4033 相比,合金化程度更高、承温上限抬到 900℃ 以上,缺口敏感性与晶粒度控制难度也随之上升。GH4099 板材的典型用途是燃烧室、加力筒体、隔热屏等结构件,环件与锻件则用于大型舰用燃气轮机,订货时须写明交货状态与板材厚度范围。

化学成分(GB/T 14992 / GB/T 14995 / GB/T 14996 / GB/T 14993)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr17.00–20.00
Co5.00–8.00
W5.00–7.00
Mo3.50–4.50
Al1.70–2.40
Ti1.00–1.50
Fe≤2.00
C≤0.08
B≤0.005
Zr≤0.02
Ce≤0.020
Mg≤0.010

物理性能

物理性能数值
密度8.47 g/cm³
熔化区间1345–1390 ℃
弹性模量约 200 GPa(20℃)
线膨胀系数约 13.5×10⁻⁶/K(20–600℃)
磁性无(奥氏体基体)

力学性能(固溶态或固溶+时效态(板材,GB/T 14995、GB/T 39192-2020))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm以标准要求为准1100–1200 MPa(时效态)
屈服强度 Rp0.2以标准要求为准约 800 MPa(时效态)
延伸率 A以标准要求为准15–25 %
900 ℃ 抗拉强度 Rm≥295 MPa—

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃1100–1200 MPa约 800 MPa
900 ℃≥295 MPa以标准要求为准
1000 ℃约 300 MPa(短时参考)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
板材 / 钢带热轧板 δ4–14 mm,冷轧板带 δ0.10–4.0 mm固溶 / 固溶+时效
圆棒 / 棒材Φ8–300 mm,热轧或锻制固溶 / 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 / 带B928SB-928GB/T 14995、GB/T 14996、AMS 5680
棒材——GB/T 14993、GB/T 14994
无缝管——GB/T 15062
航标——GJB 1952A、GJB 1953A(按现行版本核对)

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

板材加工的结构件按 GB/T 39192-2020 执行:中间退火 1100℃ 保温 15–20 分钟空冷,固溶处理 1120–1160℃(厚度不大于 3 mm 保温 8–12 分钟,3–5 mm 保温 12–16 分钟)空冷,随后按 900℃ 保温 5 小时或 800℃ 保温 8 小时空冷时效。热轧板材通常以固溶态交货,推荐固溶制度 1080–1140℃ 空冷。

焊接性优良,可用氩弧焊、电子束焊与钎焊,是其在航空发动机薄壁焊接结构件上被大量采用的主要原因。推荐使用配套焊材并在固溶态、酸洗或机械清理后施焊;焊接热输入与层间温度须严格控制,以避免热影响区晶粒粗化与析出相异常长大。焊后一般按规范做固溶加时效以恢复性能,重要焊缝还需做 X 射线、荧光与金相检验。

采购要点

采购 GH4099 最容易踩的坑有三个:一是只看牌号不看交货状态,固溶态与固溶加时效态的强度相差一个级别,而板材标准里两者都在列;二是忽略时效制度,900℃×5 h 与 800℃×8 h 的析出相状态不同,持久性能随之变化;三是用 GH3128 等固溶强化板顶替,成分体系完全不同。建议合同锁定牌号、交货状态、时效制度、板材厚度与晶粒度,逐炉批核对钨、钼、钴、铝、钛实测值。

选型问答

GH4099 常见提问的直接回答

GH4099 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

GH4099 的成分设计围绕高温强度与抗氧化双目标展开:铬 17.0%–20.0% 形成连续 Cr₂O₃ 膜,保障 900℃ 区间的抗氧化与含硫燃气耐蚀;钴 5.0%–8.0%、钨 5.0%–7.0%、钼 3.5%–4.5% 构成固溶强化骨架,钨钼联合降低元素扩散速率、延缓过时效软化;铝 1.70%–2.40% 与钛 1.00%–1.50% 合计 2.7%–3.9%,时效后析出 γ′-Ni₃(Al,Ti) 相。

GH4099 怎么选?与 GH1015 铁基变形高温合金(俄标 ЭИ868) 的区别在哪里?

GH3128 是固溶强化型板材,无时效析出相,焊接与成形更轻松,900℃ 以下抗氧化突出,适合大面积薄壁燃烧室件;GH4099 靠钨钼钴固溶加铝钛 γ′ 时效强化,强度与持久性能高一档,适合承力结构件;GH4033 承温上限低一档但缺口敏感性与组织稳定性更好。选型要看是承力还是承温与抗氧化优先。

GH4099 价格多少?多久交货?能否定制?

GH4099 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 GH4099?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 GH4099 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 / GB/T 14995 / GB/T 14996 / GB/T 14993 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 GH4099 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

GH4099 的密度是多少?执行什么标准?

GH4099 的密度约为 8.47 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992 / GB/T 14995 / GB/T 14996 / GB/T 14993,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

GH4099 常见问题

GH4099 与 GH3128、GH4033 怎么选?+
GH3128 是固溶强化型板材,无时效析出相,焊接与成形更轻松,900℃ 以下抗氧化突出,适合大面积薄壁燃烧室件;GH4099 靠钨钼钴固溶加铝钛 γ′ 时效强化,强度与持久性能高一档,适合承力结构件;GH4033 承温上限低一档但缺口敏感性与组织稳定性更好。选型要看是承力还是承温与抗氧化优先。
GH4099 对应什么国标与国外牌号?+
国标为 GB/T 14992 中的 GH4099,旧牌号 GH99,俄罗斯体系对应 ЭИ693(ХН68МВКТЮР),中国ISC 为 H40990。产品标准按 GB/T 14995(热轧板)、GB/T 14996(冷轧板带)、GB/T 14993(棒材)、GB/T 15062(无缝管)执行;ASTM 侧可参照 B928 与 AMS 5680。
GH4099 的使用温度上限是多少?+
手册给出的长期使用温度为 900℃ 以下,短时可到 1000℃。900℃ 抗拉强度按 GB/T 14995 板材标准不小于 295 MPa,延伸率不小于 23%。用于承力件时仍需按截面、缺口与应力做持久试验,不能把抗氧化温度当承温上限。
GH4099 的抗氧化与耐蚀表现如何?+
铬 17.00%–20.00% 与铝 1.70%–2.40% 构成复合氧化膜,1000℃ 以下抗氧化良好,氧化速率低、循环剥落少;钴提升抗热腐蚀与抗硫化物能力,含硫燃气与渗碳气氛中适用。合金不含钼与铌,抗点蚀与缝隙腐蚀偏弱,海水与含氯湿环境不推荐。
固溶态、冷轧退火态和固溶加时效态有何区别?+
固溶态为单相奥氏体加析出物溶解后的组织,塑性最好、便于冷热成形;冷轧退火态在此基础上带轻微冷作硬化;固溶加时效态析出 γ′ 相后强度与高温持久性能显著提升,但塑性下降、切削难度上升。板材标准中三者都在列,采购必须写明具体状态与对应力学性能指标。
GH4099 能供哪些规格,多久交货?+
热轧板 δ4–14 mm、冷轧板与带 δ0.10–4.0 mm、圆棒 Φ8–300 mm、无缝管外径 6–150 mm,以及按图锻件与环件。常规板材与棒材备有坯料,10–20 天可交;按协议固溶加时效、锻件与大规格板材约 25–45 天,航空级材料可同步安排第三方复验。
质量证明文件和检验项目有哪些?+
逐炉批提供材质证明书,含化学成分全元素、室温力学性能、热处理记录与交货状态;板材按 GB/T 14995 另附 900℃ 高温拉伸、晶粒度与低倍高倍金相,管材附水压与超声或涡流报告,锻件可附探伤记录。可接受 SGS、TUV 第三方到货复验与在厂见证取样。
采购 GH4099 最容易踩哪些坑?+
最常见是用 GH3128 顶替,成分体系与强化机制完全不同;其次是只写牌号不写交货状态与时效制度,强度和持久性能对不上;再者是不写板材厚度范围,GB/T 14995 与 GB/T 14996 覆盖的厚度区间与验收口径不同;以及用普通工业级料替代航空级料。验收以光谱成分、炉号与材质证明书三者互证最有效。
GH4099 的价格与订货信息怎么定?+
价格主要由镍、钴、钨、钼价与形态规格决定,钨钼含量高使原料成本明显高于普通镍基板,且固溶加时效与航空级复验会推高单价。订货请提供牌号、交货状态、时效制度、形态、规格、数量与厚度范围,需要材质证明书或第三方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
GH4099俄 ЭИ693 / GH4099(旧牌号 GH99)Ni 余量、Cr 17.00–20.00、Mo 3.50–4.50Rm 以标准要求为准(典型 1100–1200 MPa(时效态))板材 / 钢带、圆棒 / 棒材、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 / GB/T 14995 / GB/T 14996 / GB/T 14993。

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数据来源与更新说明

GH4099 高温合金(Ni-Cr-Co-Mo-W 高合金化时效合金) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、航天与导弹、大型燃气轮机等场景的关键部件。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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