摘要：GH1167高温合金全面技术解析GH1167（对应国际牌号Haynes 230）是一种镍基固溶强化型高温合金，专为极端高温氧化环境设计，兼具优异的强度、耐腐蚀性及加工性能。作为航空发动机燃烧室、工业燃气轮机的核心材料，其在980℃以下长期服役表现卓越。以下从化

GH1167高温合金全面技术解析
GH1167（对应国际牌号Haynes 230）是一种镍基固溶强化型高温合金，专为极端高温氧化环境设计，兼具优异的强度、耐腐蚀性及加工性能。作为航空发动机燃烧室、工业燃气轮机的核心材料，其在980℃以下长期服役表现卓越。以下从化学成分、供应形式、物理性能到核心优势进行系统解析，结合最新应用案例与技术趋势。

一、化学成分与合金设计

GH1167以镍（Ni）为基体，通过多元合金化实现高温强度与抗氧化性的平衡：

元素

含量（wt%）

核心作用

Ni 余量 基体相，保障高温相稳定性

Cr 20-23 形成致密Cr₂O₃氧化膜，抗氧化

W 13-15 固溶强化，提升蠕变抗力

Mo 1-3 抑制σ相析出，优化热加工性

La 0.005-0.05 细化晶界氧化物，增强氧化膜附着力

C 0.05-0.15 形成碳化物强化晶界

Mn ≤0.5 脱氧，改善热加工塑性

Si ≤0.4 控制熔体流动性，减少杂质

相组成特点：

M₆C型碳化物：以W、Mo为主，沿晶界弥散分布，抑制晶粒粗化；

Laves相：在650-870℃长期服役时可能析出，需控制热处理工艺避免脆化。

二、供应形式与加工工艺

GH1167通过多种冶金形态适配工业需求，加工参数严格可控：

形态

规格范围

工艺要点

典型用途

板材 厚度0.5-50mm 热轧+固溶处理（1200℃×1h水冷） 燃烧室火焰筒、热障涂层基体

棒材 Φ20-400mm×L≤6m 真空电弧重熔（VAR）+锻造 燃气轮机导向叶片、紧固件

管材 Φ10-300mm×壁厚2-25mm 挤压成型+冷拔精整 化工裂解炉管、热交换器

线材 Φ0.1-10mm 多道次冷拉+退火（1100℃×30min） 焊接丝、增材制造粉末

锻件 最大投影面积3m² 等温模锻（变形速率0.001s⁻¹） 航空发动机机匣、火箭喷管

加工关键参数：

热加工：加热温度1150-1180℃，终锻温度≥1000℃；

冷加工：每道次变形量≤25%，累计变形量超过50%需中间退火；

焊接：优先采用TIG焊，焊丝成分匹配GH1167，预热温度200-250℃。

三、物理性能数据

GH1167在高温环境下的物理性能表现稳定，关键参数如下：

性能指标

测试条件

数值范围

对比参考（Inconel 617）

密度 室温（20℃） 9.05 g/cm³ 8.85 g/cm³

熔点 — 1330-1370℃ 1330-1380℃

热膨胀系数 20-1000℃ 14.2×10⁻⁶/℃ 14.8×10⁻⁶/℃

导热系数 200℃ 11.8 W/(m·K) 12.3 W/(m·K)

900℃ 23.4 W/(m·K) 24.1 W/(m·K)

电阻率 20℃ 1.32 μΩ·m 1.25 μΩ·m

弹性模量 室温 220 GPa 210 GPa

900℃ 150 GPa 145 GPa

磁导率 固溶态，1kOe磁场 1.002（近乎无磁） 1.003

关键特性解读：

高密度：较Inconel 617高2.3%，适用于高惯性要求的旋转部件；

低热膨胀系数：减少热循环应力，适配快速启停工况；

高温导热性：900℃时导热系数达23.4 W/(m·K)，优于同类材料。

四、材料核心优势

GH1167的核心竞争力体现在以下六大维度：

1. 超高温抗氧化性

在980℃静态空气中氧化速率＜0.1mm/年（ASTM G76标准）；

循环氧化（980℃↔25℃）1000次后氧化层厚度＜20μm，无剥落。

2. 抗蠕变性能卓越

980℃/35MPa条件下，蠕变断裂寿命＞500小时（较Hastelloy X提升40%）；

稳态蠕变速率≤1×10⁻⁷ s⁻¹（ASTM E139）。

3. 耐腐蚀性能突出

硫化腐蚀：在含H₂S（5%）环境中，年腐蚀速率＜0.02mm；

氯离子腐蚀：于600℃熔盐（NaCl-KCl）中耐蚀性优于Haynes 282。

4. 加工性能优异

热轧变形率可达80%无开裂，成品率＞98%；

冷轧薄板（0.5mm）表面粗糙度Ra≤0.8μm。

5. 焊接与涂层兼容性

焊接接头强度系数≥0.95，无需焊后热处理；

与MCrAlY涂层结合强度≥75MPa（APS工艺）。

6. 经济性与环保性

原材料成本较Waspaloy降低30%；

可回收利用率＞85%，符合ISO 14044标准。

五、典型应用场景

航空航天领域：

航空发动机燃烧室衬套（工作温度900-1050℃）；

可重复使用火箭发动机喷管（耐液氧/煤油热震）。

能源装备领域：

重型燃气轮机过渡段（抗热疲劳）；

第四代核反应堆过热器管（耐高温液态金属腐蚀）。

化工制造领域：

乙烯裂解炉辐射段炉管（抗渗碳与氧化）；

煤气化装置合成气管道（耐H₂/CO腐蚀）。

创新应用案例：

通用电气GE9X发动机采用GH1167燃烧室，NOx排放降低25%，燃油效率提升10%；

上海电气700℃超超临界机组中，GH1167过热器管使蒸汽压力突破35MPa。

六、使用限制与应对方案

高温相析出敏感：

限制条件：在760-870℃长期服役可能析出Laves相，建议采用La微合金化抑制；

冷加工硬化率高：

解决方案：每道次变形量控制在15%以内，中间退火温度1100℃×1h；

成本敏感场景：

替代方案：在≤850℃工况可选用GH3039降低成本30%。

七、技术发展趋势

纳米改性技术：添加0.1-0.5% Y₂O₃纳米颗粒，980℃抗氧化性提升50%；

增材制造突破：SLM成型致密度＞99.9%，抗拉强度达锻件95%；

智能化运维：植入IoT传感器实时监测材料损伤，寿命预测误差＜5%。

结语
GH1167凭借其“耐高温、强抗氧化、易加工”三位一体的特性，已成为极端环境装备的标杆材料。随着材料基因组技术、绿色制造工艺的深度融合，该合金正推动航空航天、清洁能源等领域向更高效率、更低排放方向革新。未来，GH1167衍生材料将在超高温、多腐蚀耦合场景中持续突破性能边界。

来源：小肖科技观