GH159钴基合金
中国牌号：GH159钴基高温合金
美国牌号：MP159
一、GH141钴基合金概述：
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、GH159材料牌号： GH159。
2、GH159相近牌号： MP159(美国)。
3、GH159材料的技术标准：
4、GH159化学成分： 见表1-1。
表1-1 %
C≤
Si≤
Mn≤
P≤
S≤
Cr≥
Ni≥
Mo≥
Cu≤
0.04
0.20
0.20
0.020
0.010
18.0-20.0
余
6.0-8.0
-
其他
N≤
Al≤
Ti≤
Fe≤
Co≤
V≤
W≤
Nb≤
-
0.10-0.30
2.50-3.25
8.0-10.0
34.0-38.0
-
-
0.25-0.75
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。
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。
7、GH159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。
8、GH159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。是目前综合性能好好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：
1、GH159热性能：
(1)、GH159熔化温度范围 熔点1318℃[1]。
(2)、GH159热导率 见表2-1。
表2-1[1]
θ/℃
100
200
300
400
500
(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
2、GH159密度：ρ=8.33g/cm3[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～
4、GH159磁性能： 合金在25℃时的磁导率为1.00265[2]。
5、GH159化学性能：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。
三、GH159力学性能：
GH159技术标准规定的性能 见表3-1。
表3-1
品种
状态
取样方向
拉伸性能
HRC
持久性能
θ/℃
σb/MPa
σP0.2/MPa
δ5/%
φ/%
θ/℃
注：1、供应状态的棒材硬度要求HRC≥23。
2、供应状态的棒材经时效处理后，其拉伸、持久性能和硬度应符合表中规定的要求。当棒材的拉伸性能符合要求时，硬度实验结果不作为判废依据。
3、持久性能可在光滑-缺口组合试验上测定。试样不应在23h内断裂。试样光滑部分拉断后，其伸长率应符合表中规定的要求。
4、可在棒材相邻部位取样并分别加工的光滑和缺口持久试样上进行实验。试样不应在23h内断裂；
四、GH159组织结构：
1、GH159相变温度： γ＋ε两相区温度范围为540～700℃，540℃以下的γ相为亚稳态。
2、GH159时间-温度-组织转变曲线。
3、GH159合金组织结构：合金在上临界温度（约700℃）以上为稳定
五、工艺性能与要求：
1、GH159成形性能：
(1)、GH159合金钢锭首先在1125～1180℃保温18～36h进行均匀化处理以减小组织偏析和脆性σ相形成。合金锻造开坯装炉温度不高于600℃，加热温度为1120℃±10℃，时间不小于4h。开锻温度不低于1050℃，终锻温度不低于950℃.合金热轧开坯装炉温度不高于700℃，加热温度为1130℃±10℃，
2、GH159焊接性能：焊接性能同18-8型不锈钢，可用氩弧焊工艺[2]。
焊接速度 0.14m/min
电流 100～160A
电压 10V
GH159焊丝进给 0.36～0.56m/min
氩气流量 5～7L/min
3、GH159零件热处理工艺： 螺栓的热处理工艺为650～675℃，4h时效处理，空冷。
4、GH159表面处理工艺： 合金经局部感应加热热镦成螺帽后，表面再经冷搓丝加工螺纹。
六、GH159品种规格与供应状态：
1、品种分类：冶韩合金可生产各种规格的GH159无缝管、GH159钢板、GH159圆钢、GH159锻件、GH159法兰、GH159圆环、GH159焊管、GH159钢带、GH159丝材及GH159配套焊材。
2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
