一、材料概述
HAYNES® R-41(UNS N07041)是一种真空熔炼的沉淀硬化型镍基高温合金,在 1200~1800°F(649~982°C)温度范围内具有极高的强度。该合金通过固溶退火和时效热处理实现强化。由于具有高强度和良好的抗氧化性,R-41 合金广泛用于燃气涡轮发动机的加力燃烧室部件和喷管隔板等高温部件。
在退火态下,该合金具有延展性,成形特性与 18-8 不锈钢及其他镍基合金基本相同,但强度更高,成形抗力更大。目前,R-41 合金在许多应用中正逐渐被 HAYNES® 282® 合金替代。
二、化学成分(质量分数 %)
| 元素 |
Ni |
Cr |
Co |
Mo |
Ti |
Al |
Si |
Mn |
C |
B |
Zr |
| 名义含量 |
52 Balance |
19 |
11 |
10 |
3.1 |
1.5 |
0.5 max. |
0.1 max. |
0.09 |
0.006 |
0.07 max. |
三、物理性能
| 性能项目 |
数值(公制) |
数值(英制) |
| 密度(室温) |
8.25 g/cm³ |
0.298 lb/in³ |
| 熔点范围 |
1232~1391°C |
2250~2535°F |
平均线膨胀系数
| 温度范围 |
系数(英制, µin/in·°F) |
温度范围 |
系数(公制, µm/m·°C) |
| 70~1000°F |
7.5 |
21~538°C |
13.5 |
| 70~1200°F |
7.8 |
21~649°C |
14.0 |
| 70~1400°F |
8.2 |
25~760°C |
14.8 |
| 70~1500°F |
8.5 |
25~816°C |
15.2 |
| 70~1600°F |
8.8 |
25~871°C |
15.7 |
| 70~1700°F |
9.1 |
25~927°C |
16.3 |
| 70~1800°F |
9.4 |
25~982°C |
16.9 |
四、热处理规范
| 工序 |
温度 / 条件 |
| 固溶退火(板材) |
2050°F(1121°C)/30min → 空冷 |
| 固溶退火(薄板) |
1950°F(1066°C)/30min → 空冷 |
| 时效硬化 |
1650°F(899°C)/4h → 空冷 |
| 时效硬化(薄板) |
1400°F(760°C)/16h → 空冷 |
五、产品形式与适用标准
| 产品形式 |
适用标准 |
| 板材 / 带材 |
AMS 5545 |
| 棒材 / 锻件 |
AMS 5712 |
| 管材 |
AMS 5545 |
| 国标对应 |
GH141 |
六、典型应用领域
| 应用领域 |
具体用途 |
| 航空航天 |
加力燃烧室部件、喷管隔板 |
| 燃气轮机 |
涡轮叶片、涡轮盘、高温结构件 |
| 高温紧固件 |
高温螺栓、紧固件 |
| 工业高温部件 |
650~980°C 范围内的高应力部件 |