GH159钴基变形高温合金
　　资料商标：GH159
　　美国商标：MP159
　　一、GH159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式高强度多相钴基高温合金。它的首要特点是：利用冷变形首先在面心立方基体中诱发发作穿插网状散布的片状ε相来阻挠位错的长程运动而发作强化，再经过时效处理分出弥散的Ni3X相弥补强化。该合多金具有超高强度、杰出的塑耐性和高的应力腐蚀抗力等归纳功能，并且在650℃的高温下仍能坚持其高强度的特性。该合金不只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）执役的飞机用超高强度紧固件。供给的首要种类是冷拉棒材。

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　　1.1 GH159资料商标 GH159。
　　1.2 GH159附近商标 MP159(美国)。
　　1.3 GH159资料的技术标准
　　1.4 GH159化学成分  见表1-1。
　　表1-1                                     %
　　CCrNiCoMoFeTiAlNbBMnSiPS
　　不大于
　　≤0.0418～20余34～386～88～102.5～3.250.1～0.30.25～0.750.030.200.200.020.01
　　1.5 GH159热处理准则 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种类标准与供给状况 能够供给d5～25mm的冷拉棒材，供给状况为冷拔态。
　　1.7 GH159熔炼与铸造技术 选用真空感应加真空电弧重熔的双联生产技术。
　　1.8 GH159使用概况与特殊需求 该合金首要用于航空发动机的紧固件，在600℃下功能安稳，可长期使用。是当前归纳功能佳的航空发动机紧固件资料。
　　合金首要是经过冷变形诱发发作很多网状散布的ε相进行强化。因而，对冷拔变形的技术参数要严格控制。变形量过小，强度缺乏；变形量太大，强度升高，但塑性降低。实践证实，当冷变形量控制鄙人限时合金具有较好的归纳功能。
　　二、GH159物理及化学功能
　　2.1 GH159热功能
　　2.1.1 GH159熔化温度规模  熔点1318℃[1]。
　　2.1.2 GH159热导率  见表2-1。
　　表2-1[1]
　　θ/℃100200300400500600700800
　　λ/(W/m·℃)冷拔状况11.314.115.617.419.121.023.024.6
　　冷拔＋时效状况11.013.815.317.118.620.521.0-
　　2.1.3 GH159线膨胀系数 见表2-2(冷拔＋时效状况)。
　　表2-2[3]
　　θ/℃25～10025～20025～30025～40025～50025～60025～70025～800
　　α/10-6℃-114.314.214.214.614.915.116.018.2
　　2.2 GH159密度 ρ=8.33g/cm3[2]。
　　2.3 GH159电功能 合金的电阻率见表2-3。
　　表2-3[1]
　　θ/℃25～10025～20025～30025～40025～50025～60025～70025～800
　　α/10-6℃-114.314.214.214.614.915.116.018.2
　　2.4 GH159磁功能 合金在25℃时的磁导率为1.00265[2]。

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　　2.5 GH159化学功能
　　2.5.1 GH159耐腐蚀功能 该合金具有极好的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的能力。在典型的氯化铁试验中未发现缝隙腐蚀和点蚀。在擦盐试验中未发作损坏。交替浸渍证实该合金具有杰出的抗氢脆和应力腐蚀开裂的能力。
　　三、GH159力学功能
　　GH159技术标准规则的功能 见表3-1。
　　表3-1
　　种类状况取样方向拉伸功能HRC耐久功能
　　θ/℃σb/MPaσP0.2/MPaδ5/%φ/%θ/℃σ/MPat/hδ5/%
　　不小于
　　冷拉棒材冷拔＋时效纵向室温1795172562244650965≥23≥5
　　59514151310515-
　　注：1 供给状况的棒材硬度需求HRC≥23。

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　　2 供给状况的棒材经时效处理后，其拉伸、耐久功能和硬度应契合表中规则的需求。当棒材的拉伸性
　　能契合需求时，硬度试验成果不作为判废根据。
　　3 耐久功能可在润滑-缺口组合试验上测定。试样不应在23h内开裂。试样润滑有些拉断后，其伸长率
　　应契合表中规则的需求。

　　4 可在棒材相邻部位取样并别离加工的润滑和缺口耐久试样上进行试验。试样不应在23h内开裂；光
　　滑试样开裂后，应测定伸长率；缺口试样可不拉断。
　　5 耐久试验可在高于965MPa的应力下进行，但试验过程中不能改动应力。试验成果应契合表中规则
　　的需求。
　　6 经需方同意，在965MPa的应力下进行耐久试验至23h后，可每隔8～10h递加应力35MPa，直至试
　　样拉断。试验成果应契合表中规则的需求。
　　四、GH159安排构造
　　4.1 GH159相变温度 γ＋ε两相区温度规模为540～700℃，540℃以下的γ相为亚稳态。
　　4.2 GH159时刻-温度-安排改变曲线
　　4.3 GH159合金安排构造 合金在上临界温度（约700℃）以上为安稳的面心立方γ相，鄙人临界温度以下（约540℃）为安稳的密排六方ε相；两温度之间为γ＋ε的两相区。当合金从上临界温度冷却到室温时可坚持亚安稳态的γ相。当在室温下进行冷变形时可诱发γ相到ε相的马氏体型改变。因而，合金经固溶处理后悉数为亚安稳的γ相，在冷变形过程中有些γ相发作马氏体相变改变为安稳的ε相。所生成的ε相为薄片状，在面心立方的γ相晶粒内呈穿插网状散布。在随后的时效过程中又在亚安稳的γ相中分出Ni3X相[4～7]。
　　五、GH159技术功能与需求
　　5.1 GH159成形功能
　　5.1.1 GH159合金钢锭首先在1125～1180℃保温18～36h进行均匀化处理以减小安排偏析和脆性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℃，时刻不小于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℃，保温30～60min。道次大变形量不能超过20%。终轧温度不低于950℃。热轧后合金在1050～1070℃退火1h以得到均匀晶粒，便于后续冷变形加工。
　　5.1.2 GH159轧制棒材经固溶处理后，经碱、酸洗去氧化皮，再经外表涂层处理后，进行冷拔变形。冷拔变形量为48%±1%。
　　5.2 GH159焊接功能 焊接功能同18-8型不锈钢，可用氩弧焊技术[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
　　5.3 GH159零件热处理技术 螺栓的热处理技术为650～675℃，4h时效处理，空冷。
　　5.4 GH159外表处理技术 合金经部分感应加热热镦成螺帽后，外表再经冷搓丝加工螺纹。
　　5.5 GH159切削加工与磨削功能 合金的机加工功能类似于GH738镍-钴-铬合金。可在冷加工强化和时效资料上进行机加工。冷拔态的GH159合金的机加工技术参数见表5-1。

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　　表5-1[1]
　　操作东西资料东西几许形状东西类型切削深度/mm走刀量切削速度/(mm/min)磨削厚度/mm切削液
　　车削M24高速钢纵向前角：0° 副偏角：15° 副后角：10° 后角：5° 旁讽缘角：15°5"～8"方形刀具1.270.254 mm/转76200.508浮化油(1：20)
　　圆周铣和端铣M2高速钢螺旋角：30° RR：10° 后角：45° 外周余角：7°直径1"的四出屑槽端铣刀3.170.051mm/转190500.127含硫矿物油
　　钻孔T15高速钢钻头角：118 螺旋角：29° 空隙：7°直径1/4"二槽钻头12.70.127mm/转63500.305氯化物矿物油
　　铰孔M2高速钢直出屑槽 倒锋芒：45° 后角：7°六槽高速钢铰刀12.70.229mm/转152400.1524氯化物矿物油
　　攻丝M1高速钢2个出屑槽，螺丝尖75%螺纹5/16-24外表硬化丝锥12.7-1270-氯化物矿物油