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　　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(jìn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)

　　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(yán)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行測量。樣品在23小時內(nèi)不得破裂。試樣光滑部分?jǐn)嗔押螅溲由炻蕬?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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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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