GH159高温合金
1. 材料简介
GH159是高性能钴基高温合金，具有优异的高温强度、耐蚀性和抗氧化性，适用于航空、航天等领域，如航空发动机紧固螺栓等。GH159是在多相钴基高温合金（MP合金）的基础上发展起来的一种新式合金。其主要特点是通过冷变形在面心立方基体中诱发产生交叉网状散布的片状ε相，再经过时效处理分出弥散的Ni3X相进行强化。这种合金在650℃的高温下仍能保持其高强度的特性，广泛应用于航空发动机的高温紧固螺栓等零件。
2. 化学成分
GH159的化学成分如下：
· 碳 (C)：≤0.04%
· 铬 (Cr)：18.0～20.0%
· 镍 (Ni)：余量
· 钴 (Co)：34.00~38.00%
· 铝 (Al)：0.10～0.30%
· 钼 (Mo)：6.00~8.00%
· 钛 (Ti)：2.50～3.25%
· 铁 (Fe)：8.00～10.00%
· 铌 (Nb)：0.25～0.75%
· 锰 (Mn)：≤0.20%
· 硅 (Si)：≤0.20%
· 磷 (P)：≤0.010%
· liu (S)：≤0.010%
3. 物理性能
GH159的物理性能如下：
· 密度：ρ=8.33g/cm³
· 熔化温度：1318℃
· 热导率：见表2-1
· 线膨胀系数：见表2-2
· 电阻率：见表2-3
· 磁导率：在25℃时的磁导率为1.00265
4. 热处理制度
GH159的热处理制度如下：
· 固溶处理：1040～1055℃，4～8小时，水冷
· 冷拔变形：在室温进行48%±1%的冷拔变形
· 时效处理：650～675℃，4～4.5小时，空冷
5. 微观组织
GH159在上临界温度（约700℃）以上为稳定的面心立方γ相，在下临界温度（约540℃）以下为稳定的密排六方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保持亚稳定态的γ相。在冷变形过程中部分γ相发生马氏体相变转变为稳定的ε相，所生成的ε相为薄片状，在面心立方的γ相晶粒内呈交叉网状分布。在随后的时效过程中又在亚稳定的γ相中析出Ni3X相。
6. 加工性能
GH159具有良好的加工性能，可以通过锻造、轧制、焊接和铸造等工艺进行加工。冷加工材料应为退火态，加工硬化率高于奥氏体铬镍不锈钢，因此需要对加工设备进行挑选。冷加工时，需进行中间退火。
7. 焊接性能
GH159的焊接性能类似于18-8型不锈钢，可用氩弧焊工艺。焊接速度为0.14m/min，电流为100～160A，电压为10V，氩气流量为5～7L/min。
8. 耐腐蚀性能
GH159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杰出的抗氢脆和应力腐蚀开裂的能力。
9. 热加工
GH159的热加工温度范围为1125～1180℃，保温18～36小时进行均匀化处理以减少组织偏析和脆性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4小时。开锻温度不低于1050℃，终锻温度不低于950℃。热轧后合金在1050～1070℃退火1小时以得到均匀晶粒，便于后续冷变形加工。
10.合金组织结构
合金在上临界温度（约700℃）以上为稳定的面心立方Y相，在下临界温度以下（约540℃）为稳定的密排六方e相；两温度之间为Y+E的两相区。合金经固溶处理后全部为亚稳定的Y相，在冷变形过程中部分Y相发生马氏体相变转变为稳定的e相。生成的E相呈薄片状，分布于面心立方的Y相晶粒内，形成交叉网状结构。在随后的时效过程中，亚稳定的Y相中又会析出Ni₃X相。
11.工艺性能与要求
成形性能：
合金的锻造和热轧工艺参数见原文档
焊接性能与焊接工艺见原文档
零件热处理工艺： 螺栓的热处理工艺为650～675℃，4小时时效处理，空冷。
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。
切削加工与磨削性能： 合金的机加工性能类似于GH738镍-钴-铬合金，可在冷加工强化和时效材料上进行机加工。
12.. 应用领域
GH159因其优异的性能被广泛应用于多个领域：
· 航空航天领域：用于制造航空发动机的高温紧固螺栓等零件。
· jun事领域：用于制造在应力腐蚀环境下（如海洋大气环境）服役的飞机用超高强度紧固件。
· 汽车工业：用于制造发动机部件、排气系统和内燃机结构。
· 能源行业：用于制造换热器、锅炉、燃气轮机等设备。
· 化学工业：用于制造化工设备和管道。
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3. 尺寸规格：公称尺寸、公差范围、定尺、不定尺、标准尺寸；
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6. 交货期。