GH159合金是在國外多相鈷基高溫合金（MP合金）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型高強度多相鈷基高溫合金。其主要特點是，在面心立方基體中，先通過冷變形ε相誘導(dǎo)形成十字網(wǎng)狀片狀，以防止位錯的長程移動并產(chǎn)生強化，然后在時效處理后析出彌散的ni3x相進行輔助強化。該合金具有超高強度、良好的塑性韌性和高抗應(yīng)力腐蝕性等綜合性能，在650℃下仍能保持較高的強度。
GH159合金是在國外多相鈷基高溫合金（MP合金）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型高強度多相鈷基高溫合金。其主要特點是，在面心立方基體中，先通過冷變形ε相誘導(dǎo)形成十字網(wǎng)狀片狀gh159高溫合金棒管板材，以防止位錯的長程移動并產(chǎn)生強化，然后在時效處理后析出彌散的ni3x相進行輔助強化。該合金具有超高強度、良好的塑性韌性和高抗應(yīng)力腐蝕性等綜合性能，在650℃下仍能保持較高的強度。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，還可用于應(yīng)力腐蝕環(huán)境（如海洋大氣環(huán)境）下的飛機超高強度緊固件。供應(yīng)的主要類型是冷拔棒材。
1.1gh159材料等級GH159。
1.2gh159類似品牌MP159（美國）。
1.3gh159材料技術(shù)標準
Q6s9921992 GH159高溫緊固件用合金冷拔棒材（北京航空材料研究所）
C3s2841993高溫緊固件GH159合金冷拔棒材
謝尚武高281993高溫緊固件GH159合金冷拔棒材
1.4gh159化學(xué)成分如表11所示。
1.5gh159熱處理系統(tǒng)固溶處理1040~1055℃，4~8h，水冷+48%±1%室溫冷拔變形+時效處理650~675℃，4~4.5H，空冷。
1.6gh159品種、規(guī)格、供貨狀態(tài)可供應(yīng)D5~25mm冷拔鋼筋，供貨狀態(tài)為冷拔。
1.8gh159應(yīng)用概述和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。它是目前綜合性能更好的航空發(fā)動機緊固件材料。
該合金主要通過冷變形ε相強化產(chǎn)生大量網(wǎng)狀分布。因此，應(yīng)嚴格控制冷拔變形的工藝參數(shù)。變形過小，強度不足；如果變形過大，則強度增加，但塑性降低。實踐表明，當(dāng)冷變形控制在較低限度時gh159高溫合金鋼管，合金具有較好的綜合性能。
2、 GH159物理和化學(xué)性質(zhì)
2.1gh159熱性能
2.1.1gh159熔化溫度范圍熔點1318℃[1]。
2.1.2gh159導(dǎo)熱系數(shù)如表21所示gh159高溫合金棒管板材。
2.1.3gh159線膨脹系數(shù)見表22（冷拔+老化狀態(tài)）。
2.2gh159密度ρ8.33gcm3[2]
2.3gh159電性能合金的電阻率如表23所示。
2.4gh159磁性合金在25℃時的磁導(dǎo)率為1.00265[2]。
2.5gh159化學(xué)性質(zhì)
2.5.1gh159耐腐蝕性該合金具有優(yōu)異的抗縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂性能。在典型的三氯化鐵實驗中未發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕和點蝕。在鹽擦拭試驗中未發(fā)生損壞。交替浸漬證明該合金具有良好的抗氫脆和應(yīng)力腐蝕開裂性能。
3、 GH159機械性能
GH159技術(shù)標準中規(guī)定的性能如表31所示。
注：1供應(yīng)狀態(tài)下鋼筋的硬度應(yīng)為HRC≥ 23
2.時效處理后，鋼筋在供貨狀態(tài)下的抗拉強度、耐久性和硬度應(yīng)符合表中規(guī)定的要求gh159高溫合金棒管板材。當(dāng)鋼筋的拉伸性能滿足要求時，硬度試驗結(jié)果不得作為判定拒收的依據(jù)。
3耐久性可通過光滑缺口組合試驗進行測量。樣品在23小時內(nèi)不得破裂。試樣光滑部分斷裂后，其延伸率應(yīng)符合表中規(guī)定的要求。
4.可在從棒材相鄰部位取樣并分別加工的光滑和缺口耐用試樣上進行試驗。樣品在23小時內(nèi)不得破裂；光滑試樣斷裂后，應(yīng)測量伸長率；不允許有缺口的試樣斷裂。
5耐久性試驗可在高于965mpa的應(yīng)力下進行，但試驗過程中不得改變應(yīng)力。試驗結(jié)果應(yīng)符合表中規(guī)定的要求。
6.經(jīng)需方同意，在965mpa的應(yīng)力下進行耐久性試驗23h后，每8~10h應(yīng)力可增加35MPa，直至試樣斷裂。試驗結(jié)果應(yīng)符合表中規(guī)定的要求。
4、 GH159組織結(jié)構(gòu)
4.1gh159相變溫度γ＋ε兩相區(qū)的溫度范圍為540~700℃，低于540℃的溫度γ相為亞穩(wěn)相。
4.2gh159時溫結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換曲線
4.3gh159合金結(jié)構(gòu)合金在上臨界溫度（約700℃）以上為穩(wěn)定的面心立方相，γ在下臨界溫度（約540℃）以下為穩(wěn)定的密排六方相ε相；在兩個溫度之間γ＋ε兩相區(qū)。當(dāng)合金從上臨界溫度冷卻到室溫時，可以保持γ相的亞穩(wěn)態(tài)。在室溫下進行冷變形時，會誘發(fā)γ相到ε相的馬氏體相變。因此，所有合金在固溶處理后都是亞穩(wěn)的γ相，部分在冷變形過程中γ相經(jīng)歷馬氏體相變并成為穩(wěn)定的ε相。生成的ε相為層狀gh159高溫合金鋼管，在面心立方相γ中，相晶粒呈交叉網(wǎng)絡(luò)分布。在隨后的時效過程中，它處于亞穩(wěn)狀態(tài)，γNi3x相沉淀在[4~7]相中。
5、 GH159工藝性能和要求
5.1gh159成形性
5.1.1gh159合金鋼錠應(yīng)在1125~1180℃下保溫18~36h進行均勻化處理，以減少組織偏析和脆性σ相的形成。合金鍛件的開啟和裝料溫度不高于600℃，加熱溫度為1120℃±10℃，時間不少于4H。明鍛溫度不低于1050℃，終鍛溫度不低于950℃，合金熱軋開坯和裝料溫度不高于700℃，加熱溫度1130℃±10℃，保溫30~60min。每道次的變形不得超過20%。更終軋制溫度不得低于950℃。熱軋后在1050～1070℃退火1h，獲得均勻的晶粒，便于后續(xù)冷變形處理。
5.1.2gh159軋材經(jīng)固溶處理、堿處理、酸洗去除氧化皮，表面涂層處理后冷拔變形。冷拔變形為48%±1%。
5.2gh159的焊接性能與188不銹鋼相同，可采用氬弧焊工藝[2]。
焊接速度：0.14mm
電流100~160A
電壓10V
GH159焊絲進給量0.36~0.56mm in
氬氣流量5~7分鐘
5.3gh159零件熱處理工藝螺栓的熱處理工藝為650~675℃，4H時效處理，風(fēng)冷。
5.4gh159表面處理工藝：通過局部感應(yīng)加熱將合金熱鐓入螺母后，通過冷軋將表面加工成螺紋。
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