GH6159 高温合金

GH6159 高温合金

GH6159(钴基多相超高强度合金,同 GH159 / MP159)

一、概述

GH6159 是在国外多相钴基高温合金(MP 合金)基础上发展的新型高强度钴基高温合金(钴基目录主推名,与 GH159、美 MP159 为同一合金,资料明示"对应牌号:GH6159、GH159、MP159(美国)")。强化机理独特:利用冷变形在面心立方基体中诱发交叉网状分布的片状 ε 相阻止位错长程运动,再经时效析出弥散 Ni3X 相补充强化;具有超高强度、良好塑韧性与高应力腐蚀抗力,且 650℃ 高温仍保持高强度。主要用作航空发动机高温紧固螺栓及海洋大气等应力腐蚀环境用超高强度紧固件,600℃ 下性能稳定可长期使用,被认为是综合性能较好的航空发动机紧固件材料之一。本页按 GH6159 独立命名建档;全数据表(力学/弹性/疲劳详表)见主页 GH159。

二、化学成分

三、物理性能

熔点资料稿未列(同源手册单值 1318℃,见 GH159)。

四、力学性能

关键值(同合金同源,详表见 GH159 页):冷拔+时效态室温 σb≈1795 MPa、σp0.2≈1725 MPa、δ5≈6%、硬度 HRC≥44(供参考)。本页资料文件未单列力学表。以质保书为准。

五、热处理制度

固溶处理1040~1055℃、4~8h、水冷 + 室温进行 48%±1% 冷拔变形 + 时效处理 650~675℃、4~4.5h、空冷(螺栓件时效 650~675℃×4h 空冷)。

六、耐蚀与化学性能

• 具有极好的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力;典型氯化铁实验中未发现缝隙腐蚀和点蚀;擦盐(盐雾)试验未发生损坏;交替浸渍证明抗氢脆与抗应力腐蚀开裂良好。

• 磁导率 1.00265(非磁性)。

七、组织与相变

γ+ε 两相区温度范围 540~700℃(540℃ 以下 γ 相亚稳定);上临界温度(约 700℃)以上为稳定 fcc γ 相,下临界温度(约 540℃)以下为稳定 hcp ε 相。固溶后为亚稳定 γ 相,冷变形诱发 γ→ε 马氏体型转变,生成薄片状 ε 相呈交叉网状分布;时效中 γ 相析出 Ni3X 相。

八、工艺性能

• 熔炼:真空感应 + 真空电弧重熔双联(VIM+VAR)。

• 均匀化:钢锭 1125~1180℃ 保温 18~36h(减小偏析与脆性 σ 相)。

• 锻造:装炉 ≤600℃,加热 1120℃±10℃ ≥4h(源文件写作"120℃±10"疑漏 1 位,按同源稿 1120℃ 恢复并注);开锻 ≥1050℃,终锻 ≥950℃。

• 热轧:装炉 ≤700℃,加热 1130℃±10℃ 保温 30~60min;道次最大变形量 ≤20%;终轧 ≥950℃;热轧后 1050~1075℃ 退火 1h 获得均匀晶粒便于后续冷变形。

• 冷变形量需严格控制:过小强度不足,过大塑性降低;控制在下限时综合性能较好。

• 表面处理:局部感应加热热镦成螺帽后冷搓丝加工螺纹。

九、执行标准

• 航标/企标:Q/6S 992-1992《高温紧固件用 GH159 合金冷拉棒材》;C3S 284-1993;协上五高 28-1993《高温紧固件 GH159 合金冷拉棒材》。

• 美标:AMS 5841B(VIM+VAR,固溶热处理态)、AMS 5842B(VIM+VAR,固溶处理与冷变形强化态)。

• 成分口径:GB/T 14992(见 GH159 页注)。

十、品种规格与供应状态

无缝管、钢板、圆钢、锻件、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢等(主页 GH159 另有冷拉棒 d5~25mm 冷拔态口径)。

十一、典型应用

• 航空发动机高温紧固螺栓等(600℃ 下长期稳定,综合性能优);

• 应力腐蚀环境(海洋大气等)服役的飞机用超高强度紧固件。

十二、同族与牌号对照

• 等价(同合金):GH159(国标主页,成分/物理/力学/弹性/持久/疲劳全数据在此)、美 MP159(商标/美国名,同收录于两页 aliases)。

• 同族(钴基):GH5188/Haynes 188(固溶强化高温抗氧化薄件)对比:GH6159/159 走冷变形 ε 相强化超高强度紧固件路线;MP35N(钴镍铬钼超高强耐蚀,紧固件/医用,无磁)。