GH5140 高温合金(钴基固溶强化型) 实拍图
高温合金 GH 系列

GH5140 高温合金(钴基固溶强化型)

GH5140(国产自编号,无标准 UNS 对应)

GH5140 按 GB/T 14992 命名规则属 GH5 序列钴基固溶强化型变形高温合金,序号位于 GH5050 之后,是这一序列编号靠后的一档:钴基体配镍稳定面心立方结构,铬约 20%–25% 形成抗氧化与抗热腐蚀的 Cr₂O₃ 膜,钨约 14%–17% 固溶强化并以碳化物补强。

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GH5140 按 GB/T 14992 命名规则属 GH5 序列钴基固溶强化型变形高温合金,序号位于 GH5050 之后,是这一序列编号靠后的一档:钴基体配镍稳定面心立方结构,铬约 20%–25% 形成抗氧化与抗热腐蚀的 Cr₂O₃ 膜,钨约 14%–17% 固溶强化并以碳化物补强。

牌号对照
GH5140(国产自编号,无标准 UNS 对应)
核心成分
Ni 9.0–25.0(典型区间)、Cr 20.0–25.0(典型区间)、Mo 0–4.0(典型区间)、Fe ≤3.0(典型区间)
力学性能
Rm 以技术协议为准(典型 620–1050 MPa(参考区间))
执行标准
以供方技术条件为准;牌号与成分归口参照 GB/T 14992 体系
交货形态
圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、锻件 / 环件等
典型应用
燃气轮机

牌号对照与材料概述

GH5140 的成分框架仍属钴基固溶强化路线:钴基体经镍合金化后在整个温区保持面心立方结构,铬约 20%–25% 形成致密 Cr₂O₃ 氧化膜,钨约 14%–17% 提供固溶强化并减缓元素扩散,碳含量高于镍基合金以析出 MC、M₆C 型碳化物承担强化并在晶界形成碳化物钉扎,抑制蠕变空洞形核与晶界滑移;钼与铌可进一步提升强度与抗氧化膜稳定性。

GH5140 在 GH5 序列中编号靠后,定位比 GH5050、GH5188 更偏高温端,适用方向集中在 1000℃ 以上的耐热腐蚀静止件:燃气轮机与航空发动机的导向叶片、燃烧室隔屏、加力筒体、尾喷管调节片,以及工业炉窑的辐射管与炉辊。

化学成分(以供方技术条件为准;牌号与成分归口参照 GB/T 14992 体系)

元素含量规格 %
Co余量(以技术协议为准)
Cr20.0–25.0(典型区间)
Ni9.0–25.0(典型区间)
W14.0–17.0(典型区间)
Mo0–4.0(典型区间)
C0.05–0.15(典型区间)
Fe≤3.0(典型区间)
Si / Mn≤1.0(典型区间)

物理性能

物理性能数值
密度约 8.9–9.2 g/cm³(参考区间)
熔化区间约 1300–1420 ℃(参考区间)
弹性模量约 200–220 GPa(参考区间)
线膨胀系数约 12–14×10⁻⁶/K(参考区间)
磁性无(奥氏体基体)

力学性能(固溶态(退火态)为主,按供方技术条件规定的制度执行)

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm以技术协议为准620–1050 MPa(参考区间)
屈服强度 Rp0.2以技术协议为准300–580 MPa(参考区间)
延伸率 A以技术协议为准18–42 %(参考区间)

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃620–1050 MPa(参考区间)以技术协议为准
800 ℃以技术协议为准以技术协议为准
1000 ℃以技术协议为准以技术协议为准

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(退火)
板材 / 钢带δ0.5–50 mm,宽度按协议固溶 + 酸洗
锻件 / 环件按图纸定制固溶
无缝管 / 焊丝外径 6–530 mm,壁厚 1–50 mm固溶

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
牌号与成分——以供方技术条件为准,归口参照 GB/T 14992
板 / 带B409SB-409AMS 5871、GB/T 14995、GB/T 14996
棒 / 材B408SB-408AMS 5766、GB/T 14993
无缝管B407SB-407GB/T 15062、YB/T 5247

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

钴基固溶型合金以固溶处理为主:一般取 1150–1250℃ 保温后水冷或空冷,使一次碳化物部分溶解并获得均匀奥氏体基体与合适晶粒度;随后按需要在 850–980℃ 做稳定化处理,调控 MC 与 M₆C 碳化物的析出数量、形态及晶界分布,兼顾中温强度、韧性平衡与氧化膜附着性。若产品需冲压成形或深拉,应在固溶态进行,成形后再做稳定化。该牌号无统一国标热处理表,制度须以供方技术条件为准。

钴基合金焊接性良好,可用氩弧焊、等离子弧焊与激光焊,填充材料宜选同类钴基焊材或热膨胀系数匹配的镍基焊材以降低焊接应力。碳含量较高使焊缝易出现气孔与热裂纹,焊前须彻底清理坡口与母材氧化皮并加强气体保护。多数钴基牌号焊后不需热处理,承力焊缝可按规范做固溶或稳定化处理以统一组织并消除残余应力。

采购要点

采购 GH5140 最容易踩的坑有四个:一是把它当 GH5188 或 GH5605 顶替,三者铬钨配比与镧、碳含量不同,氧化皮附着性与抗热腐蚀表现随之变化;二是把它当镍基时效合金用于高强度螺栓或盘件,钴基材料中温强度只有镍基的 50%–75%,属于选材性错误;三是只写牌号不写交货状态,固溶态与稳定化态强度不同;四是钴基原料采购周期长却未提前锁料。建议合同锁定成分区间、固溶与稳定化制度与检验项目。

选型问答

GH5140 常见提问的直接回答

GH5140 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

GH5140 的成分框架仍属钴基固溶强化路线:钴基体经镍合金化后在整个温区保持面心立方结构,铬约 20%–25% 形成致密 Cr₂O₃ 氧化膜,钨约 14%–17% 提供固溶强化并减缓元素扩散,碳含量高于镍基合金以析出 MC、M₆C 型碳化物承担强化并在晶界形成碳化物钉扎,抑制蠕变空洞形核与晶界滑移;钼与铌可进一步提升强度与抗氧化膜稳定性。

GH5140 怎么选?与 GH1015 铁基变形高温合金(俄标 ЭИ868) 的区别在哪里?

三者同属 GH5 序列钴基固溶型,共性是 980℃ 以下抗氧化与抗热腐蚀极好、1000℃ 以上断裂强度占优、抗热疲劳突出。GH5188 含微量镧,氧化皮附着性与长周期抗剥落最好,适合循环氧化与高寿命静止件;GH5605 是不含镧的国际通用牌号,板材与管材供货最成熟、成本更优;GH5140 序号靠后、定位更偏 1000℃ 以上温区,成分以技术条件为准。含硫燃气与长周期服役选 GH5181 一类含镧方案,通用件选 GH5605。

GH5140 价格多少?多久交货?能否定制?

GH5140 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 GH5140?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 GH5140 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 以供方技术条件为准;牌号与成分归口参照 GB/T 14992 体系 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 GH5140 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

GH5140 的密度是多少?执行什么标准?

GH5140 的密度约为 约 8.9–9.2 g/cm³(参考区间)(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 以供方技术条件为准;牌号与成分归口参照 GB/T 14992 体系,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

GH5140 常见问题

GH5140 与 GH5188、GH5605 怎么选?+
三者同属 GH5 序列钴基固溶型,共性是 980℃ 以下抗氧化与抗热腐蚀极好、1000℃ 以上断裂强度占优、抗热疲劳突出。GH5188 含微量镧,氧化皮附着性与长周期抗剥落最好,适合循环氧化与高寿命静止件;GH5605 是不含镧的国际通用牌号,板材与管材供货最成熟、成本更优;GH5140 序号靠后、定位更偏 1000℃ 以上温区,成分以技术条件为准。含硫燃气与长周期服役选 GH5181 一类含镧方案,通用件选 GH5605。
GH5140 对应国标牌号或国际牌号吗?+
GH5140 未列入 GB/T 14992-2005 与 GB/T 14992-2025 两版牌号表,也没有标准 UNS 编号,通常为国内厂家或研制单位自编号。合同执行只能依据供方技术条件与逐炉批材质证明书,采购前应要求供方说明成分体系、鉴定状态与炉批可追溯数据,并明确不接受其他牌号顶替。
GH5140 的使用温度上限是多少?+
钴基固溶型合金长期使用一般不高于 980℃,短时可用到约 1100℃,1000℃ 以上断裂强度相对镍基合金占优。但中温强度只有镍基时效合金的 50%–75%,适用方向是抗热疲劳与抗燃气冲刷的静止热端件,不能用于需要高屈服强度的螺栓、涡轮盘或轴类件。
GH5140 的抗氧化和耐蚀表现如何?+
铬约 20%–25% 形成致密 Cr₂O₃ 膜,1000℃ 附近长期抗氧化与抗热腐蚀突出,氧化皮在反复冷热循环中不易剥落;高导热与低热膨胀降低热应力,热疲劳寿命优异。局限是不含铌钼钽强化耐蚀相,抗点蚀与缝隙腐蚀一般,含氯湿环境与高温氯化物工况需配合涂层。
固溶态与稳定化态差别有多大?+
固溶态为 1150–1250℃ 保温后快冷所得的单相奥氏体基体加少量碳化物,塑性最好、便于成形与焊接;稳定化处理在 850–980℃ 保温,调控 MC 与 M₆C 碳化物的析出形态与晶界分布,可提升中温强度与氧化膜稳定性但略降塑性。钴基牌号的采购须写明交货状态与稳定化制度。
GH5140 能供哪些规格,多久交货?+
常规可做 Φ8–300 mm 圆棒、δ0.5–50 mm 板材与钢带、外径 6–530 mm 无缝管(壁厚 1–50 mm),以及按图锻件与环件。常规规格坯料较少,15–25 天可交;钴基原料采购周期长,按协议定制成分、稳定化处理与探伤件约 30–55 天,进口原料占比高的订单需另行确认交期。
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(重点覆盖钴、铬、钨、镍、碳与镧等微量元素)、室温力学性能、热处理记录与硬度;板棒可附晶粒度与表面质量记录,管材附水压与超声或涡流报告,锻件可附 UT、MT、PT 探伤记录。支持 SGS、TUV 第三方到货复验与驻厂见证取样。
采购 GH5140 最容易踩哪些坑?+
首要是与 GH5188、GH5605 互相顶替;其次是误把它当镍基时效合金用于高强度螺栓或盘件,属选材性错误;再者是不写交货状态与稳定化制度;以及钴基原料锁料不足导致交期失控。验收以光谱成分、炉号与质保书三者互证最有效。
GH5140 的价格与订货信息怎么定?+
价格主要受钴价与钨价影响,钴属战略稀缺金属,钴基牌号原料成本通常明显高于同级别镍基合金;定制成分、稳定化与探伤进一步推高成本。订货请提供牌号、成分区间要求、形态、规格、数量与交货状态,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
GH5140GH5140(国产自编号,无标准 UNS 对应)Ni 9.0–25.0(典型区间)、Cr 20.0–25.0(典型区间)、Mo 0–4.0(典型区间)Rm 以技术协议为准(典型 620–1050 MPa(参考区间))圆棒 / 棒材、板材 / 钢带、锻件 / 环件等燃气轮机
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:以供方技术条件为准;牌号与成分归口参照 GB/T 14992 体系。

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数据来源与更新说明

GH5140 高温合金(钴基固溶强化型) 用在什么场景

该牌号常见于燃气轮机、航空发动机、工业炉窑等场景的关键部件。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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