nimonic 90是一种变形高温合金，是一种基于 Ni-Cr-Co 的沉淀硬化类型。nimonic 90 可在高达 920°C 的温度下使用。 在815-870的温度下，具有较高的抗拉强度和抗蠕变性，良好的抗阳化和耐腐蚀性，在冷热反复交替作用下具有高度的疲劳性。nimonic 90具有良好的加工和焊接性能。适用于制作航空涡轮发动机的涡轮盘、叶片、高温紧固件、夹具、密封圈和弹性元件等。

以下是关于Nimonic 90镍铬钴合金的化学成分、性能特点、执行标准及热处理工艺的综合解析：

一、化学成分

Nimonic 90是一种时效强化的镍基变形高温合金，其核心成分如下（质量分数/%）：

• 镍（Ni）：余量（约53%~57%）

• 铬（Cr）：18.0%~21.0%

• 钴（Co）：15.0%~21.0%

• 钛（Ti）：2.0%~3.0%

• 铝（Al）：1.0%~2.0%

• 铁（Fe）：≤1.5%

• 碳（C）：≤0.13%

• 其他元素：锰（Mn≤0.4%）、硅（Si≤0.8%）、硫（S≤0.015%）、磷（P≤0.02%），以及微量硼（B≤0.02%）和锆（Zr≤0.15%）等。

关键元素作用：

• 镍与钴：基体元素，提供高温稳定性与抗蠕变能力；

• 铬：形成氧化膜（Cr?O?），增强抗氧化和耐腐蚀性；

• 钛和铝：形成γ'-Ni?(Al, Ti)强化相，实现时效硬化；

• 钴：提升高温强度和抗疲劳性能。

二、性能特点

1. 高温性能

• 抗拉强度：在815~870℃下可达 820~1080 MPa（固溶处理后），高温抗蠕变能力优异。

• 抗氧化性：在980℃以下能形成稳定的氧化膜，耐高温氧化和燃气腐蚀。

2. 机械性能

• 室温抗拉强度：1234 MPa，屈服强度：807 MPa，延伸率：33%。

• 硬度：固溶处理后维氏硬度（HV）为280~390，时效后进一步提升。

3. 耐腐蚀性

• 对氯化物、低浓度碱液及高温高压水环境具有良好耐应力腐蚀破裂能力，适用于化工和海洋工程。

4. 加工与焊接性能

• 热加工温度：983~1177℃，需控制终锻温度≥950℃以防止晶粒粗化。

• 焊接性：支持惰性气体?；の偌缁『福═IG）和闪光对焊，焊后需固溶处理恢复性能。

三、执行标准

1. 国际标准

• 中国：GB/T 14992-2005（对应牌号GH90）。

• 美国：ASTM B637（棒材、锻件）、ASTM B670（板材）。

• 欧洲：EN标准中的W.Nr. 2.4632。

2. 产品形态标准

• 棒材/丝材：WS9 7014-1996（弹簧用冷拉丝材）、WS9 7016-1996（冷拉棒材）。

• 板材/带材：WS9 7086-1996（硬态）、WS9 7087-1996（软态）。

四、热处理工艺

根据不同产品形态和性能需求，热处理流程如下：

1. 固溶处理

• 温度：1080~1150℃，保温时间依尺寸调整（如直径≤3mm保温1小时），空冷或水冷。

• 目的：溶解碳化物和γ'相，形成均匀奥氏体组织。

2. 时效处理

• 温度与时间：750℃±10℃保温4小时，空冷，促进γ'相析出以增强强度。

3. 特殊工艺

• 弹簧丝材：600℃±10℃保温16小时或650℃±10℃保温4小时，优化弹性模量。

• 硬态板材：700~725℃保温4小时，空冷以平衡硬度和韧性。

五、应用领域

Nimonic 90广泛用于高温高应力环境：

1. 航空航天：喷气发动机涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室部件。

2. 能源工业：燃气轮机高温紧固件、弹性元件及核反应堆部件。

3. 化工设备：高温炉管、反应器及耐腐蚀阀门。

总结

Nimonic 90通过镍-钴基体结合γ'相时效强化，实现了高温强度、抗氧化性及加工性能的平衡。其严格的成分控制（如高钴、钛、铝）和标准化热处理工艺（固溶+时效）使其成为工况下的理想材料。具体工艺参数需参考产品形态及应用场景，例如涡轮叶片需优先高温稳定性，而弹簧元件则需优化弹性模量。