一、各国牌号对应关系
美标:Nimonic 105(UNS N07105),全球通用基准牌号;
国标:GH4105(GB/T 14992),国内核心等效牌号;
德标:NiCr23Co18MoTiAl(W.Nr. 2.4631),欧洲主流应用牌号;
日标:无直接对应,参考美 / 国标 850-1300℃关键高温性能参数适配。
二、各国核心执行标准
中国(GH4105):GB/T 14992(高温合金牌号分类)、GB/T 13296(高温合金无缝钢管)、GB/T 19869.1(高温合金锻件)、GB/T 20410(高温合金棒材)、GB/T 2039(高温合金力学性能测试方法);
美国(Nimonic 105/UNS N07105):ASTM B166(镍基高温合金棒材)、ASTM B168(镍基高温合金板带材)、ASTM B167(镍基高温合金无缝管),航空航天高端场景参考 AMS 5876;
德国(NiCr23Co18MoTiAl/W.Nr. 2.4631):DIN EN 10095(耐热耐蚀合金基础性能)、DIN 17750(镍合金板带材)、DIN 17753(镍合金无缝管)、DIN EN ISO 6892-1(高温力学性能测试)。
三、各国生产核心差异
1. 熔炼工艺
美国:VIM+VAR 双真空精炼工艺,极致控制气体含量(H≤0.6ppm、O≤11ppm),精准抑制晶界偏析与有害金属间相(σ 相、Laves 相)析出,材质纯度与均匀性达到航空航天顶级标准,适配极端高温高应力超长时(≥15000h)服役场景;
中国:工业级采用 “电弧炉 + LF 精炼 + VD 真空脱气 + ESR 电渣重熔” 四联工艺,满足高端工业高温工况;航空级产品沿用 VIM+VAR 工艺,成本较美标低 12%,兼顾顶级高温性能与工程经济性;
德国:VIM+ESR+VAR 三联精炼工艺,进一步细化晶粒结构(晶粒度≥9 级)、提升材质致密度与组织均匀性,显著增强高温抗疲劳裂纹扩展与抗蠕变断裂韧性,适配高应力 + 超长时高温服役工况。
2. 成分控制
核心元素 Cr(22.0-24.0%)、Ni(余量)、Co(17.0-19.0%)、Ti(2.5-3.2%)、Al(1.2-1.8%)、Mo(3.0-3.5%),低碳(≤0.05%)设计强化高温稳定性,Cr 主导抗高温氧化能力,Ti+Al 协同析出高密度 γ' 强化相(体积分数≥45%),高 Co 含量大幅提升高温强度与蠕变抗力,Mo 优化抗蚀性与断裂韧性,多元素协同实现超高温强韧平衡:
德国:DIN 标准对 Cr、Co、Ti、Al、Mo 含量控制精度 ±0.05%,硬度≥280HB、抗拉强度≥1000MPa,高温性能波动≤2%,一致性极强;
中、美:控制精度 ±0.1%,高温力学性能波动≤3%,完全满足航空航天、火箭动力等极端工况需求。
3. 检验侧重
美国:ASTM 标准强制要求 ——① 高温抗氧化测试(1250℃/1000h,氧化增重≤0.13g/cm²);② 高温力学性能测试(750℃屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥880MPa);③ 蠕变测试(950℃/1000h,蠕变断裂强度≥320MPa),适配超长时高温高应力服役工况;
中国:航空级产品全项检验(含美标强制项目 + 额外辐射稳定性测试 + 抗热震测试 + 瞬时超高温耐受测试);工业级按 GB/T 2039 抽样检验,聚焦高温强度、抗蠕变、抗氧化核心指标;
德国:额外增加 高温蠕变 + 疲劳 + 腐蚀复合测试(1000℃/1000h,持久强度≥300MPa,蠕变变形量≤0.09%;1100℃高温疲劳循环≥2.5×10⁵次无失效;1200℃高温腐蚀环境下腐蚀速率≤0.003mm / 年),重点适配 “超高温 + 高应力 + 超长时 + 热冲击” 复合极端工况,杜绝材质早期失效。
