高溫合金GH/NS

GH6159高溫合金

材料：GH6159
交期：30天
描述：GH6159是Co-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在600°C以下。合金加入鎳、鉻和鉬元素進行固溶強化、加入鋁、鈦元素形成彌散γ′沉淀強化相，同時通過冷變形誘發產生網狀ε相阻止位錯長程運動而使合金強化。合金的形變硬化率高，在室溫和高溫具有超高強度、良好的塑韌性以及高的抗應力腐蝕能力。該合金是目前600°C以下長期使用的強度、抗剪切能力最高，綜合性能最好的發動機緊固件用高溫合金。供應的
規格：板，棒，帶，線，管，可定制

在線咨詢

產品詳情

GH6159高溫合金

1合金介紹(鋁鈦元素偏高，如需要定購請與13472787990聯系。)
1.1概述
GH6159是Co-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在600°C以下。合金加入鎳、鉻和鉬元素進行固溶強化、加入鋁、鈦元素形成彌散γ′沉淀強化相，同時通過冷變形誘發產生網狀ε相阻止位錯長程運動而使合金強化。合金的形變硬化率高，在室溫和高溫具有超高強度、良好的塑韌性以及高的抗應力腐蝕能力。該合金是目前600°C以下長期使用的強度、抗剪切能力最高，綜合性能最好的發動機緊固件用高溫合金。供應的主要品種為深冷拔棒材。
1.2應用概況及特性
合金已用于制造先進航空發動機的封嚴盤和渦輪盤、高壓壓氣機軸和高壓渦輪軸連接的高承力螺栓，火箭發動機高承力螺栓，以及應力腐蝕環境下（如海洋環境）服役的超高強度螺栓等。
該合金在冶金生產時應嚴格控制冷拔變形得的道次變形量與其他工藝參數。變形量小會使強度不足；變形量太大.強度升高，但塑性降低。合金具有極好的抗縫隙腐蝕、抗應力腐蝕開裂以及抗氫脆能力。
1.3材料牌號
GH6159（GH159）。
1.4相近牌號
MP159（美）。
1.5材料技術標準
GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
C3S284高溫緊固件用GH159合金冷拉棒材
Q/6S992高溫緊固件用GH159合金冷拉棒材
協上五高28高溫緊固件用GH159合金冷拉棒材
AMS5841B真空感應+真空自耗重熔，固溶熱處理態
19Cr-36Co-25Ni-7.0Mo-0.5Nb-2.9Ti-0.2A1-9.0Fe耐蝕耐熱合金棒材
AMS5842B真空感應+真空自耗重熔，固溶處理與冷變形強化
19Cr-36Co-25Ni-7.0Mo-0.5Nb-2.9Ti-0.2A1-9.0Fe耐蝕耐熱合金棒材
1.6熔煉工藝
釆用真空感應爐+真空自耗重熔，或真空感應爐+電渣重熔+真空自耗重熔熔煉工藝。
1.7化學成分
摘自GB/T14992,見表1-1。
表1-1

元素	C	Cr	Ni	Co	Mo	Al	Ti
質量分數/%	≤0.04	18.00?20.00	余	34.00?38.00	6.00?8.00	0.10? 0.30	2.50?3.25
元素	Fe	Nb	B	Mn	Si	P	S
質量分數/%	8.00?10.00	0.25?0.75	≤0.030	≤0.20	≤0.20	≤0.020	≤0.010

熱處理制度

摘自C3S284、Q/6S992、AMS5841B和AMS5842B,熱軋棒和冷拔棒的標準熱處理制度為:
a）熱軋棒固溶處理：（1040-1050）°C±15°C*（4~8）h/WQ；
b）冷拔棒完全處理包括：固溶±冷拔±時效：
固溶熱處理：（1040-1050）°C±15°C* （4~8）h/WQ；
冷拔變形量：48%±1%；
時效熱處理：（650?675）°C±15°C* （4?4.5）h/AC。
品種規格與供應狀態
摘自C3S284、Q/6S992和AMS5841B。
1.9.1主要規格
D5mm?25mm冷拉棒材。
1.9.2供應狀態
冷拉棒材以冷拔狀態供應。
2物理、彈性和化學性能
2.1熔化溫度范圍
2.2相變點
2.3熱導率（表2-1）
表2-1E

θ/°C			100	200	300	400	500	600	700	800
λ/[W/(m? °C)]	冷拔棒	固溶±冷拔態	11.3	14.1	15.6	17.4	19.1	21.0	23.0	24.6
λ/[W/(m? °C)]	冷拔棒	完全處理	11.0	13.8	15.3	17.1	18.6	20.5	21.0	-

2.4電阻率（表2-2）

表2-2

θ/°C

100

200

300

400

500

600

冷拔棒

固溶±冷拔態

103.3

105.9

108.6

111.8

115.1

120.1

123.6

完全處理

109.6

110.2

113.5

116.2

118.1

121.0

123.1

取樣	θ/°C		取樣	θ/°C
冷拔棒完全處理	25?100	14.3	冷拔棒完全處理	25?500	14.9
	25?200	14.2		25?600	15.1
	25?300	14.2		25?700	16.0
	25?400	14.6		25?800	18.2

2.5熱擴散率
2.6比熱容
2.7線膨脹系數（表2-3）
2.8密度：8.33
2.9磁性能
合金在25°C時，磁導率為1.00265
2.10彈性性能（表2-4）
2.11化學性能
2.11.1抗氧化性能
2.11.2耐腐蝕性能
合金具有極好的抗縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂能力。在典型的氯化鐵實驗中無縫隙腐蝕和點蝕。在擦鹽試驗中未發生損壞。交替浸漬證明該合金具有良好的抗氫脆和應力腐蝕開裂能力。
表2-4

取樣	θ/°C	Eb/GPa		G/GPa		μ
取樣	θ/°C	固溶	完全處理	固溶	完全處理	固溶	完全處理
冷拔棒	20	222	243	81.38	89.82	0.32	0.32
	100	209.5	230.3	78.91	87.85	0.33	0.31
	200	203.6	223.4	76.49	85.48	0.33	0.31
	300	195.9	217.7	73.76	82.13	0.33	0.33
	400	188.0	210.1	71.18	79.20	0.32	0.33
	500	182.4	204.0	68.84	77.09	0.32	0.32
	600	177.2	192.7	65.96	73.95	0.34	0.30

3力學性能

3.1供貨技術標準
3.1.1技術標準規定的性能(表3-1)
表3-1

標準號	品種	熱處理	拉伸性能①					室溫硬度 HRC	持久性能麼
			θ/°C	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%		θ/°C	σ/MPa	τ/h	δ5/%
				≥
											≥
AMS5841B	熱軋棒	固溶±磨光	20	≤1105	≤485	50	65	≥20	-	-	-	-
Q/6S992 AMS5842B	冷拉棒	固溶±冷拔	20	-	-	-	-	≥38	-	-	-	-
		完全處理	20	1795	1725	6	22	≥44	650	965	τ≥τh τh≥23	5
			595	1415	1310	5	15	-

當拉伸性能符合要求時，硬度不作為判廢依據。

光滑-缺口組合試樣。持久實驗在23h后可加應力。
3.1.2生產檢驗數據、基值和設計許用值
3.2短時力學性能
3.2.1硬度
冷拔棒經不同處理，不同溫度的硬度見表3-2,不同測定位置的室溫硬度見表3-3。
3.2.2沖擊性能
3.2.3壓縮性能
3.2.4扭轉性能
3.2.5剪切性能

	θ/°C	在以下狀態，HV
	θ/°C	固溶+冷拔	完全處理
d10冷拔棒	20	405	437
	200	370	409
	400	354	383
	550	342	368
	600	333	357

3.2.6拉伸性能

3.2.6.1冷拔棒經不同處理，不同溫度的拉伸性能見表3-4。
3.2.6.2冷拔棒不同溫度的缺口拉伸性能見表3-5。
3.3持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
冷拔棒650°C光滑和光滑-缺口組合試樣的持久性能見表3-6。

取樣/mm	距表面的距離/ mm	在以下狀態，室溫HV
取樣/mm	距表面的距離/ mm	固溶+冷拔	完全處理
D10冷拔棒橫截面	0.2	496	548
	1.1	483	-
	2.0	475	-
	2.7	467	-
	4.0	457	-
	5.0	448	518

表3-4

取樣/mm	狀態	θ/°C	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%
D10 冷拔棒	固溶	20	850	400	60	69
	固溶+冷拔態		1585	1415	12	46
	完全處理		1895	1825	8	15
	完全處理	20	1917	1882	9	35
		260	1724	1655	8	31
		370	1641	1551	8	27
		480	1586	1503	9	22
		595	1565	1482	8	20
		705	1407	1282	15	46
		815	896	690	34	65

表3-5

取樣/mm	θ/°C	Kt	σbm/MPa		取樣/mm	θ/°C	Kt	σbm/MPa
D10冷拔棒完全處理	20	6.1	2572	1.32	D10冷拔棒完全處理	595	5.8	2103	1.37
	260	6.0	2372	1.40		650	6.1	1993	1.31
	370	6.1	2255	1.38		705	5.8	1958	1.38
	480	6.1	2186	1.37		-	-	-	-

表3-6

取樣	光滑試樣				光滑-缺口組合試樣，K,=3.8
取樣	650°C				650°C				675°C
d10冷拔棒完全處理	σ/MPa	τ/h	δ5/%	ψ/%	σ/MPa	τ/h	δ5/%	ψ/%	σ/MPa	τ/h	δ5/%	ψ/%
	690	815.0	-	-	965	156.4	18.4	26.9	862	52.4	27.5	48.6
	862	23.9	-	-	1034	39.2	16.2	45.8	-	-	-	-
	1034	8.3	22.5	27.9	-	-	-	-	-	-	-	-

3. 3.2蠕變性能

3.3.4疲勞性能
3.4.1高周疲勞
冷拔棒不同溫度的軸向拉-拉光滑疲勞性能見表3-7
表3-7

取樣/mm	θ/°C		NF/周	取樣/mm	θ/°C		NF/周
D10冷拔棒完全處理	20	931		D10冷拔棒完全處理 (如需要定購請與021/678987、11聯系。)	550	716
	400	833				736
		784				736
		774				736
注：R=0.1；f=85Hz。

3.4.2低周疲勞

3.4.3特種疲勞
3.4.4裂紋擴展速
3.4.5斷裂韌度
3.4.6松弛性能
冷拔棒不同溫度的應力松弛曲線見圖3-1。
4工藝性能與要求
4.1成形工藝與性能
鍛造加熱溫度：1150°C±10°C，開鍛溫度21100°C終鍛溫度2900°C；合金熱軋加熱溫度1150°C±10°C,保溫30min?60min,道次最大變形量不能超過20%,終軋溫度2900°C。熱軋后合金在1050°C?1075°C退火lh以得到均勻晶粒.便于后續冷變形加工。熱軋棒材經固溶處理后，經堿、酸洗去除氧化皮，再經表面涂層處理后，進行冷拔。冷拔變形量為48%±1%。
4.2工藝性能
4.3焊接性能
焊接性能同AISI304不銹鋼，可用TIG工藝。焊接工藝見表4-1。
表4-118

焊接速度/(m/min)	電流/A	電壓/V	焊絲進給./(m/min)	氬氣流量/(L/min)
0.14	100?160	10	0.36?0.56	5?7

4.4零件熱處理工藝

螺栓熱鍬后的時效熱處理工藝為：(650?675)°C*4h/AC。
4.5表面處理工藝
冷拉棒材經局部感應加熱后熱傲成螺帽后，表面再經冷搓絲加工螺紋。
4.6切削加工與磨削性能
合金可在冷拔狀態或時效狀態進行機加工。合金的冷拔態機加工工藝參數見表4-2。
表4-2[1]

操作	工具材料	工具幾何形狀	工具類型	切削深度/ mm	走刀量	切削速度/ (mm/min)	磨削厚度/ mm	切削液
車削	M42 高速鋼	縱向前角：0° 副偏角：15° 副后角：10° 后角：5° 旁縫緣角：15°	5"?8" 方形刀具	1.27	0.254mm/轉	7620	0.508	乳化油 (1:20)
圓周銃和端銑	M2 高速鋼	螺旋角：30° RR：10°后角：45°外周余角：7°	直徑1"的四出屑槽端銑刀	3.17	0.051mm/齒	19050	0.127	含硫礦物油

續表4-2

操作	工具材料	工具幾何形狀	工具類型	切削深度/ mm	走刀量	切削速度/ （mm/min）	磨削厚度/ mm	切削液
鉆孔	T15 高速鋼	鉆頭角：118°螺旋角：29°間隙：7°	直徑1/4"二槽鉆頭	12.7	0.127mm/轉	6350	0.305	氯化物礦物油
校孔	M2 高速鋼	直出屑槽倒棱角：45°后角：7°	六槽高速鋼校刀	12.7	0.229mm/轉	15240	0.1524	氯化物礦物油
攻絲	Ml 高速鋼	2個出屑槽，螺絲尖75%螺紋	5/16-24表面硬化絲錐	12.7	-	1270	-	氯化物礦物油

5組織結構

5.1相變溫度
5.2時間-溫度-組織轉變曲線
5.3典型組織
合金在上臨界溫度（約700°C）以上的穩定態組織為面心立方γ相，在下臨界溫度以下（約540°C）的穩定態組織為密排六方ε相，在兩溫度之間為γ+ε兩相區。但合金從上臨界溫度冷卻到室溫時仍可保持亞穩態的γ相基體。室溫冷變形可在γ基體相中誘發馬氏體型轉變，產生大量穩定的薄片狀ε相。網狀ε相可阻止位錯的長程運動，起到強化作用。深冷拔變形后再經時效處理，在亞穩定γ相基體中析出細小彌散的Ni3X強化相。固溶態合金在小冷變形量（10%）情況下沿｛111｝面所產生的薄片狀ε相、層錯與位錯的典型組織見圖5-1。
參考文獻
略。。