GH90合金（國際上常對應(yīng)為Udimet 720或類似牌號）是一種高性能的鎳基沉淀硬化型變形高溫合金。它代表了現(xiàn)代高溫材料技術(shù)的重要成就，專為在極端高溫、高應(yīng)力及苛刻腐蝕環(huán)境下長期可靠工作而設(shè)計(jì)，是航空航天、能源等領(lǐng)域關(guān)鍵熱端部件的核心材料選擇。

一、核心特性與性能優(yōu)勢

卓越的高溫強(qiáng)度與抗蠕變性能： GH90通過精妙的合金設(shè)計(jì)和沉淀強(qiáng)化機(jī)制（主要依靠γ'相 - Ni?(Al, Ti)），在高達(dá)750-850°C的溫度范圍內(nèi)仍能保持極高的強(qiáng)度和優(yōu)異的抗蠕變能力。這使得它能承受如渦輪盤、葉片等高速旋轉(zhuǎn)部件在高溫下巨大的離心應(yīng)力和持久載荷。

出色的抗疲勞性能： 該合金具備優(yōu)異的抗高周疲勞和低周疲勞性能，特別適用于承受交變應(yīng)力的部件，顯著提高了發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備的服役壽命和可靠性。

良好的抗氧化與耐腐蝕性： 富含鉻元素的成分使其在高溫燃?xì)猸h(huán)境中能形成致密且附著力強(qiáng)的氧化鉻保護(hù)膜，有效抵抗氧化和熱腐蝕（如硫化腐蝕），保障了部件在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性。

優(yōu)異的綜合力學(xué)性能： 在寬廣的溫度范圍內(nèi)（室溫至高溫）均具有良好的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、塑性和韌性匹配。

較低的熱膨脹系數(shù)： 相比部分其他高溫合金，GH90具有相對較低的熱膨脹系數(shù)，有利于減少熱應(yīng)力，提高部件在熱循環(huán)工況下的尺寸穩(wěn)定性和抗熱疲勞能力。

二、關(guān)鍵化學(xué)成分

GH90合金以鎳為基體，通過精心調(diào)配多種合金元素實(shí)現(xiàn)其綜合性能：

鉻：提供抗氧化、耐腐蝕能力。

鈷：固溶強(qiáng)化基體，提高高溫強(qiáng)度和降低γ'相的溶解度以增強(qiáng)強(qiáng)化效果。

鉬、鎢：強(qiáng)效固溶強(qiáng)化元素，顯著提升高溫強(qiáng)度和抗蠕變性。

鋁、鈦：形成主要強(qiáng)化相γ'（Ni?(Al, Ti)），是高溫強(qiáng)度的核心來源。

碳：形成碳化物強(qiáng)化晶界。

微量硼、鋯：凈化晶界、強(qiáng)化晶界，改善高溫塑性和持久強(qiáng)度。

三、典型物理與力學(xué)性能

密度： 約 8.22 g/cm3。

熔點(diǎn)： 約 1330-1360 °C。

室溫力學(xué)性能： 具有很高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，同時(shí)保持良好的延伸率和斷面收縮率。

高溫持久/蠕變性能： 在高溫（如750°C）和高應(yīng)力下，具有優(yōu)異的持久壽命和低的蠕變速率。

四、制造與加工工藝

GH90合金通常采用真空感應(yīng)熔煉加真空自耗重熔的雙聯(lián)工藝冶煉，確保成分高度均勻純凈、組織致密無缺陷。

熱加工： 可在較高溫度下進(jìn)行鍛造、軋制等塑性成形，但對溫度和變形控制要求極為嚴(yán)格。

熱處理： 采用復(fù)雜的“固溶處理 + 時(shí)效處理”制度。固溶處理使強(qiáng)化元素充分溶解，時(shí)效處理則精確控制γ'相析出的尺寸、形態(tài)和分布，以達(dá)到最優(yōu)的綜合性能匹配。

機(jī)械加工： 屬于難加工材料，需采用高性能刀具和優(yōu)化參數(shù)。

焊接： 可焊性尚可，但需采用特殊工藝（如電子束焊、氬弧焊）和嚴(yán)格預(yù)熱/焊后熱處理，通常用于修復(fù)或非主承力結(jié)構(gòu)。