GH2747（旧牌号GH747）是一种Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，对标美国Haynes 747、俄罗斯ЭП747。该合金在固溶状态下使用，长期工作温度范围为1100~1250℃，短时峰值温度可达1300℃，是国内少数可在1200℃以上长期稳定服役的变形高温合金之一。其核心设计理念是依靠高铬、高铝搭配微量稀土铈，在合金表面生成致密的Al₂O₃+Cr₂O₃复合氧化膜，从而获得远超常规耐热钢的超高温抗氧化与抗热循环剥落能力，同时兼顾中等高温强度与优异的工艺性，是高温静止抗氧化构件的经典首选材料。

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一、化学成分（GB/T 14992）

元素

C

Cr

Ni

Al

Fe

Ce

Mn

Si

P

S

含量(wt%)

≤0.10

15.0-17.0

44.0-46.0

2.9-3.9

余量

≤0.030

≤1.00

≤1.00

≤0.025

≤0.020

成分设计要点：高Ni（44-46%）稳定奥氏体基体，保障高温塑性与裂纹抵抗力；Cr 15-17%形成Cr₂O₃基础氧化膜；Al 2.9-3.9%是抗氧化核心元素，高温下生成致密Al₂O₃保护层；微量Ce净化熔体并改善氧化膜附着力，使膜层在冷热交变中不易起皮剥落；C严格受限以减少晶界贫铬，Mn/Si单项≤1.00%起脱氧细化晶粒作用。合金不含Mo、W，故不具备强耐氯离子点蚀能力，定位为"高温抗氧化"而非"强耐蚀"材料。

二、供应形式

GH2747可按全谱系变形半成品供货，覆盖用户关注的所有形态：


  • 圆钢/棒材：热轧棒Φ5-200mm、锻制棒Φ100-350mm、冷拉棒Φ8-300mm，表面磨光或车光后交货

  • 线材/丝材：冷拉丝Φ0.1-8.0mm，盘卷或直条包装，主要用作焊接填充材料

  • 板材/带材：冷轧薄板0.05-4.0mm、热轧中厚板4-80mm（宽600-2000mm）；带材0.2-4mm×≤1200mm

  • 无缝管材：冷拔（轧）无缝管外径10-250mm、壁厚0.5-20mm

  • 锻件/环件：圆饼、盘件、模锻件、环形锻件，最大外径可达1500mm级，最大单重≤1500kg

  • 其他：法兰、异型锻件、非标定制长件（炉辊、传动轴等）

交货状态以固溶态为主，也可提供热轧态、锻态、冷轧态、时效态；表面可选黑皮、车光、磨光、酸洗、抛丸等处理。

三、热处理工艺

GH2747采用固溶处理作为主流供货与使用状态：

固溶处理


1120-1140℃保温 → 薄板/小管水冷，大型锻件空冷

固溶处理可均匀化合金内部组织，保证Al元素均匀分布，提升高温成膜能力。

时效强化（可选）


若需提升700-900℃中温强度，可增加750-800℃ × 16h / 空冷时效工序，析出γ′相提高持久强度与抗疲劳性能

热加工窗口：锻造加热温度1150℃左右，终锻温度≥900℃；热轧板加热至1150℃以上，终轧温度≥900℃。焊接性能良好，可采用氩弧焊、电子束焊等各种工艺进行焊接，焊前不需预热，焊后不需复杂热处理。

四、机械性能

品种

温度

σb (MPa)

σp0.2 (MPa)

δ5 (%)

热轧/锻制棒材

20℃

≥550

≥200

≥15

冷拔（轧）无缝管

20℃

≥600

≥30

热轧/锻制棒材

1000℃

≥40

≥20

≥30

合金在1100℃长期服役条件下抗拉强度仍保持≥350MPa；1200℃/100h蠕变率≤0.3%；经数百次冷热循环后无明显裂纹，热疲劳寿命优异。室温硬度约HRC 30-38，冷轧态需配合1050-1150℃/AC中间退火消除加工硬化。

五、物理性能


  • 密度：7.78 g/cm³

  • 熔化区间：1300-1410℃

  • 线膨胀系数：20-800℃平均17.07×10⁻⁶/K

  • 热导率：100-900℃范围内10.5-24.3 W/(m·K)

  • 弹性模量：20℃约218 GPa，700℃约146 GPa

  • 磁性：单相奥氏体组织，无磁性

  • 组织稳定性：1000℃以下长期服役保持奥氏体+γ′相稳定组织，无有害相析出；但850-1050℃区间长期保温会析出碳化物并出现晶界贫铬，应尽量避免该温度段长时间服役

六、材料优势


  2. 超高温抗氧化能力：在1000-1300℃区间表面生成致密Al₂O₃+Cr₂O₃复合膜，同工况抗氧化寿命是310S不锈钢的5倍以上

  4. 抗热循环剥落：微量Ce优化氧化膜附着力，在冷热交变中不易起皮，热疲劳寿命优异

  6. 高温强度在线：1100℃长期使用抗拉强度仍≥350MPa，1200℃蠕变抗力优良

  8. 工艺性优良：热锻、热轧、卷管、折弯工艺成熟；氩弧焊、电子束焊等全工艺焊接成型稳定

  10. 成本优势显著：材料成本较同类高温合金降低明显，相比高端单晶镍基合金采购成本大幅降低

  12. 板材冲压性好：固溶态塑性优异，薄板冲压成型性满足燃烧室等复杂构件需求

⚠️选材边界：①定位为高温抗氧化静止构件，高温持久强度中等，不适合高速旋转、高应力蠕变承载部件；②不含Mo、W，无强耐氯离子点蚀能力，不适合海水等高氯环境；③需避开850-1050℃长期保温区间，以免碳化物析出导致晶界贫铬；④使用温度上限为1300℃（短时），长期服役建议控制在1250℃以内。

七、应用领域

GH2747的核心定位是"1100-1250℃高温抗氧化静止构件"，具体覆盖：


  • 航空航天与燃气轮机：航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室隔热屏、尾喷管调节片、排气总管、高温引气薄壁衬套；工业燃气轮机燃烧室内衬、高温导流屏蔽板、低应力高温密封垫片

  • 工业热处理炉：连续退火炉辊、辐射管外皮、马弗罐、渗碳/氮化炉料筐、高温炉底板、传送带支架、热电偶保护套管

  • 石油化工：管式裂解炉对流段内衬、加氢装置高温吊挂件、油气转化炉低压内衬、焚烧炉高温烟道衬板

  • 冶金与稀土冶炼：稀土矿高温焙烧炉内衬、有色金属加热炉隔热衬板、热处理淬火炉高温支架

  • 能源与核电：余热锅炉高温烟道支撑件、电厂高温取样小管、真空热处理炉隔热框架、核电高温辅件

  • 其他：玻璃窑耐热结构件、1100℃以内常压高温法兰、薄壁高温管道

GH2747与310S耐热钢相比，同工况抗氧化寿命提升5倍以上；与高端镍基单晶合金相比，采购成本大幅降低且抗氧化性更优。在航空发动机燃烧室、加力隔热屏、工业炉辊、热电偶套管等"1100℃以上高温+抗氧化+低应力"三重需求叠加的场景中，GH2747展现了难以替代的综合性价比，是我国高端装备制造不可或缺的关键材料。选材时需明确：它解决的核心矛盾是"超高温氧化剥落"，而非"高应力蠕变承载"——唯有将构件定位为高温静止抗氧化部件，方能充分发挥GH2747的材料潜力。