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哈氏合金C-4物理与力学性能全表:密度、熔点、强度、硬度汇总

2026-05-13

文章目录

    哈氏合金C-4(Hastelloy C-4,UNS N06455 / NS335)作为一种低碳镍-铬-钼合金,其核心优势在于高温环境下的组织稳定性与优异的耐蚀性。为了便于工程选材、结构设计及机加工参数设定,以下汇总了该材料在固溶处理状态下的关键物理与力学性能实测数据。

    基本物理性能参数

    物理性能数据主要基于室温(20℃)或指定温度下的测试值,是进行热补偿计算、重量核算及热处理工艺制定的基础。

    • 密度:8.64 g/cm³(部分文献标注范围为 8.6 ~ 8.69 g/cm³)

    • 熔化温度范围:1335℃ ~ 1380℃(常见上限值亦标注为 1399℃)

    • 比热容:408 J/(kg·℃)(20℃时)

    • 热导率:10.1 W/(m·℃)(100℃时);20℃时约为 10.1 ~ 11.4 W/(m·℃)

    • 平均线膨胀系数:10.8 × 10⁻⁶/℃(20~100℃),20~200℃区间约为 10.9 ~ 12.6 × 10⁻⁶/℃

    • 弹性模量(杨氏模量):211 ~ 212.4 GPa(20℃时)

    • 剪切模量:约 81.2 GPa(20℃时)

    • 电阻率:1.24 ~ 1.30 μΩ·m(20℃时)

    • 泊松比:约 0.29 ~ 0.31

    室温力学性能指标(固溶处理态)

    以下数据为固溶退火状态下的最小值或典型值,依据 ASTM B574/B575 等标准测试得出,是压力容器与管道强度计算的主要依据。

    • 抗拉强度 (Rm):≥ 690 MPa(典型范围 690 ~ 830 MPa)

    • 屈服强度 (Rp0.2):≥ 275 MPa(典型范围 275 ~ 310 MPa)

    • 延伸率 (A5):≥ 40%(典型范围 40% ~ 55%)

    • 断面收缩率 (Z):约 70%

    • 布氏硬度 (HB):通常 ≤ 215 HB(典型范围 180 ~ 220 HB)

    • 维氏硬度 (HV):约 180 ~ 200 HV

    • 洛氏硬度 (HRB):约 90 HRB

    高温瞬时力学性能参考

    哈氏合金C-4在 650℃ ~ 1040℃ 范围内具有极高的热稳定性,不易析出有害相。以下是不同温度下的典型抗拉强度参考值(固溶态):

    • 400℃:抗拉强度约 650 MPa,屈服强度约 240 MPa

    • 600℃:抗拉强度约 620 MPa,屈服强度约 235 MPa

    • 800℃:抗拉强度约 500 MPa,屈服强度约 230 MPa

    不同状态性能差异简述

    材料的具体性能指标会随加工状态产生波动,以下为常见状态的典型数据对比:

    • 冷轧态:抗拉强度可达 850 ~ 1000 MPa,屈服强度 750 ~ 900 MPa,延伸率降至 15% ~ 20%,硬度升至 240 ~ 280 HV。

    • 焊后态:抗拉强度约 760 ~ 890 MPa,屈服强度约 420 ~ 530 MPa,延伸率保持在 30% ~ 40%,因低含碳量和稳定化元素作用,通常无需焊后固溶处理即可保持较好韧性。

    哈氏合金C-4(Hastelloy C-4,UNS N06455 / NS335)作为一种低碳镍-铬-钼合金,其核心优势在于高温环境下的组织稳定性与优异的耐蚀性。为了便于工程选材、结构设计及机加工参数设定,以下汇总了该材料在固溶处理状态下的关键物理与力学性能实测数据。

    基本物理性能参数

    物理性能数据主要基于室温(20℃)或指定温度下的测试值,是进行热补偿计算、重量核算及热处理工艺制定的基础。

    • 密度:8.64 g/cm³(部分文献标注范围为 8.6 ~ 8.69 g/cm³)

    • 熔化温度范围:1335℃ ~ 1380℃(常见上限值亦标注为 1399℃)

    • 比热容:408 J/(kg·℃)(20℃时)

    • 热导率:10.1 W/(m·℃)(100℃时);20℃时约为 10.1 ~ 11.4 W/(m·℃)

    • 平均线膨胀系数:10.8 × 10⁻⁶/℃(20~100℃),20~200℃区间约为 10.9 ~ 12.6 × 10⁻⁶/℃

    • 弹性模量(杨氏模量):211 ~ 212.4 GPa(20℃时)

    • 剪切模量:约 81.2 GPa(20℃时)

    • 电阻率:1.24 ~ 1.30 μΩ·m(20℃时)

    • 泊松比:约 0.29 ~ 0.31

    室温力学性能指标(固溶处理态)

    以下数据为固溶退火状态下的最小值或典型值,依据 ASTM B574/B575 等标准测试得出,是压力容器与管道强度计算的主要依据。

    • 抗拉强度 (Rm):≥ 690 MPa(典型范围 690 ~ 830 MPa)

    • 屈服强度 (Rp0.2):≥ 275 MPa(典型范围 275 ~ 310 MPa)

    • 延伸率 (A5):≥ 40%(典型范围 40% ~ 55%)

    • 断面收缩率 (Z):约 70%

    • 布氏硬度 (HB):通常 ≤ 215 HB(典型范围 180 ~ 220 HB)

    • 维氏硬度 (HV):约 180 ~ 200 HV

    • 洛氏硬度 (HRB):约 90 HRB

    高温瞬时力学性能参考

    哈氏合金C-4在 650℃ ~ 1040℃ 范围内具有极高的热稳定性,不易析出有害相。以下是不同温度下的典型抗拉强度参考值(固溶态):

    • 400℃:抗拉强度约 650 MPa,屈服强度约 240 MPa

    • 600℃:抗拉强度约 620 MPa,屈服强度约 235 MPa

    • 800℃:抗拉强度约 500 MPa,屈服强度约 230 MPa

    不同状态性能差异简述

    材料的具体性能指标会随加工状态产生波动,以下为常见状态的典型数据对比:

    • 冷轧态:抗拉强度可达 850 ~ 1000 MPa,屈服强度 750 ~ 900 MPa,延伸率降至 15% ~ 20%,硬度升至 240 ~ 280 HV。

    • 焊后态:抗拉强度约 760 ~ 890 MPa,屈服强度约 420 ~ 530 MPa,延伸率保持在 30% ~ 40%,因低含碳量和稳定化元素作用,通常无需焊后固溶处理即可保持较好韧性。

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