GH159高溫合金冷拉棒材 美標MP159高溫緊固件 鈷基合金
GH159鈷基變形高溫合金
材料牌號：GH159
美國牌號：MP159
一、GH159概述
GH159合金是在國外多相鈷基高溫合金（MP合金）的基礎上發(fā)展起來的一種新型高強度多相鈷基高溫合金。它的主要特點是：利用冷變形首先在面心立方基體中誘發(fā)產生交叉網狀分布的片狀ε相來阻止位錯的長程運動而產生強化，再經過時效處理析出彌散的Ni3X相補充強化。該合多金具有超高強度、良好的塑韌性和高的應力腐蝕抗力等綜合性能，并且在650℃的高溫下仍能保持其高強度的特性。該合金不僅可廣泛用于航空發(fā)動機的高溫緊固螺栓等零件，也可用于應力腐蝕環(huán)境下（如海洋大氣環(huán)境）服役的飛機用超高強度緊固件。供應的主要品種是冷拉棒材。
1.1 GH159材料牌號 GH159。
1.2 GH159相近牌號 MP159(美國)。
1.3 GH159材料的技術標準
1.4 GH159化學成分 見表1-1。

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C

Cr

Ni

Co

Mo

Fe

Ti

Al

Nb

B

Mn

Si

P

S

不大于

≤0.04

18～20

余

34～38

6～8

8～10

2.5～3.25

0.1～0.3

0.25～0.75

0.03

0.20

0.20

0.02

0.01

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1.5 GH159熱處理制度 固溶處理1040～1055℃,4～8h,水冷+在室溫進行48%±1%的冷拔變形＋時效處理650～675℃，4～4.5h，空冷。
1.6 GH159品種規(guī)格與供應狀態(tài) 可以供應d5～25mm的冷拉棒材，供應狀態(tài)為冷拔態(tài)。
1.7 GH159熔煉與鑄造工藝 采用真空感應加真空電弧重熔的雙聯生產工藝。
1.8 GH159應用概況與特殊要求 該合金主要用于航空發(fā)動機的緊固件，在600℃下性能穩(wěn)定，可長期使用。是目前綜合性能較好的航空發(fā)動機緊固件材料。
合金主要是經過冷變形誘發(fā)產生大量網狀分布的ε相進行強化。因此，對冷拔變形的工藝參數要嚴格控制。變形量過小，強度不足；變形量太大，強度升高，但塑性降低。實踐證明，當冷變形量控制在下限時合金具有較好的綜合性能。
二、GH159物理及化學性能
2.1 GH159熱性能
2.1.1 GH159熔化溫度范圍 熔點1318℃。
2.1.2 GH159熱導率 見表2-1。
表2-1

?

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

λ/(W/m·℃)

冷拔狀態(tài)

11.3

14.1

15.6

17.4

19.1

21.0

23.0

24.6

冷拔＋時效狀態(tài)

11.0

13.8

15.3

17.1

18.6

20.5

21.0

-

?

?

?

2.1.3?GH159線膨脹系數?見表2-2(冷拔＋時效狀態(tài))。
??????????????????????????????????????表2-2

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θ/℃

25～100

25～200

25～300

25～400

25～500

25～600

25～700

25～800

α/10-6℃-1

14.3

14.2

14.2

14.6

14.9

15.1

16.0

18.2

?

????2.2?GH159密度?ρ=8.33g/cm3。
2.3?GH159電性能?合金的電阻率見表2-3。
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θ/℃

25～100

25～200

25～300

25～400

25～500

25～600

25～700

25～800

α/10-6℃-1

14.3

14.2

14.2

14.6

14.9

15.1

16.0

18.2

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2.4 GH159磁性能 合金在25℃時的磁導率為1.00265。
2.5 GH159化學性能
2.5.1 GH159耐腐蝕性能 該合金具有極好的抗縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂的能力。在典型的氯化鐵實驗中未發(fā)現縫隙腐蝕和點蝕。在擦鹽試驗中未發(fā)生損壞。交替浸漬證明該合金具有良好的抗氫脆和應力腐蝕開裂的能力。
三、GH159力學性能
GH159技術標準規(guī)定的性能 見表3-1。

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???????????????????????????????????????表3-1

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品種

狀態(tài)

取樣方向

拉伸性能

HRC

持久性能

θ/℃

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ5/%

φ/%

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ5/%

不小于

冷拉棒材

冷拔＋時效

縱向

室溫

1795

1725

6

22

44

650

965

≥23

≥5

595

1415

1310

5

15

-

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