GH6159(GH159)钴基变形高温合金
GH159高温合金概述
GH159合金是在国外多相钴基高温合金（MP合金）的基础上发展起来的一种新型高强度多相钴基高温合金。它的主要特点是：利用冷变形首先在面心立方基体中诱发产生交叉网状分布的片状ε相来阻止位错的长程运动而产生强化，再经过时效处理析出弥散的Ni3X相补充强化。该合多金具有超高强度、良好的塑韧性和高的应力腐蚀抗力等综合性能，并且在650℃的高温下仍能保持其高强度的特性。该合金不仅可广泛用于航空发动机的高温紧固螺栓等零件，也可用于应力腐蚀环境下（如海洋大气环境）服役的飞机用超高强度紧固件。供应的主要品种是冷拉棒材。
1.1 GH159材料牌号GH159。
1.2 GH159相近牌号
1.3 GH159材料的技术标准
1.4 GH159化学成分 见表1-1。
表1-1 %
|
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 |
|
1.5 GH159热处理制度固溶处理1040～1055℃,4～8h,水冷+在室温进行48%±1%的冷拔变形＋时效处理650～675℃，4～4.5h，空冷。
1.6 GH159品种规格与供应状态可以供应d5～25mm的冷拉棒材，供应状态为冷拔态。
1.7GH159熔炼与铸造工艺采用真空感应加真空电弧重熔的双联生产工艺。
1.8GH159应用概况与特殊要求该合金主要用于航空发动机的紧固件，在600℃下性能稳定，可长期使用。是目前综合性能--的航空发动机紧固件材料。
合金主要是经过冷变形诱发产生大量网状分布的ε相进行强化。因此，对冷拔变形的工艺参数要严格控制。变形量过小，强度不足；变形量太大，强度升高，但塑性降低。实践证明，当冷变形量控制在下限时合金具有较好的综合性能。
二、GH159物理及化学性能
2.1 GH159热性能
2.1.1 GH159熔化温度范围 熔点1318℃[1]。
2.1.2 GH159热导率 见表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
|
λ/(W/m·℃) |
冷拔状态 |
11.3 |
14.1 |
15.6 |
17.4 |
19.1 |
21.0 |
23.0 |
24.6 |
|
冷拔＋时效状态 |
11.0 |
13.8 |
15.3 |
17.1 |
18.6 |
20.5 |
21.0 |
- |
|
2.1.3 GH159线膨胀系数见表2-2(冷拔＋时效状态)。
表2-2[3]
|
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]。
2.3 GH159电性能合金的电阻率见表2-3。
表2-3[1]
|
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 |
2.4 GH159磁性能合金在25℃时的磁导率为1.00265[2]。
2.5 GH159化学性能
2.5.1 GH159耐腐蚀性能该合金具有极好的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的能力。在典型的氯化铁实验中未发现缝隙腐蚀和点蚀。在擦盐试验中未发生损坏。交替浸渍证明该合金具有良好的抗氢脆和应力腐蚀开裂的能力。
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