GH159钴基变形高温合金
材料型号:GH159
USA型号:MP159
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型高强度多相钴基高温合金。它的主要特点是:利用冷变形首先在面心立方基体中诱发产生交叉网状分布的片状ε相来阻止位错的长程运动而产生强化,再经过时效处理析出弥散的Ni3X相补充强化。该合多金具有超高强度、良好的塑韧性和高的应力腐蚀抗力等综合性能,并且在650℃的高温下仍能保持其高强度的特性。该合金不仅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)服役的飞机用超高强度紧固件。供应的主要品种是冷拉棒材。
1.1 GH159材料型号 GH159。
1.2 GH159相近型号 MP159(USA)。
1.3 GH159材料的技术标准
1.4 GH159化学成分 见表1-1。
表1-1 %
C | Cr | Ni | Co | Mo | Fe | Ti | Al | Nb | B | Mn | Si | P | S |
不大于 | |||||||||||||
≤0.04 | 18~20 | 余 | 34~38 | 6~8 | 8~10 | 2.5~3.25 | 0.1~0.3 | 0.25~0.75 | 0.03 | 0.20 | 0.20 | 0.02 | 0.01 |
1.5 GH159热处理制度 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品种规格与供应状态 可以供应d5~25mm的冷拉棒材,供应状态为冷拔态。
1.7 GH159熔炼与铸造工艺 采用真空感应加真空电弧重熔的双联生产工艺。
1.8 GH159应用概况与特殊要求 该合金主要用于航空发动机的紧固件,在600℃下性能稳定,可长期使用。是目前综合性能的航空发动机紧固件材料。
合金主要是经过冷变形诱发产生大量网状分布的ε相进行强化。因此,对冷拔变形的工艺参数要严格控制。变形量过小,强度不足;变形量太大,强度升高,但塑性降低。实践证明,当冷变形量控制在下合金具有较好的综合性能。
二、GH159物理及化学性能
2.1 GH159热性能
2.1.1 GH159熔化温度范围 熔点1318℃[1]。
2.1.2 GH159热导率 见表2-1。
表2-1[1]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
λ/(W/m·℃) | 冷拔状态 | 11.3 | 14.1 | 15.6 | 17.4 | 19.1 | 21.0 | 23.0 | 24.6 |
冷拔+时效状态 | 11.0 | 13.8 | 15.3 | 17.1 | 18.6 | 20.5 | 21.0 | - |
2.1.3 GH159线膨胀系数 见表2-2(冷拔+时效状态)。
表2-2[3]
θ/℃ | 25~100 | 25~200 | 25~300 | 25~400 | 25~500 | 25~600 | 25~700 | 25~800 |
α/10-6℃-1 | 14.3 | 14.2 | 14.2 | 14.6 | 14.9 | 15.1 | 16.0 | 18.2 |
2.2 GH159密度 ρ=8.33g/cm3[2]。
2.3 GH159电性能 合金的电阻率见表2-3。
表2-3[1]
θ/℃ | 25~100 | 25~200 | 25~300 | 25~400 | 25~500 | 25~600 | 25~700 | 25~800 |
α/10-6℃-1 | 14.3 | 14.2 | 14.2 | 14.6 | 14.9 | 15.1 | 16.0 | 18.2 |
2.4 GH159磁性能 合金在25℃时的磁导率为1.00265[2]。
2.5 GH159化学性能
2.5.1 GH159耐腐蚀性能 该合金具有好的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的能力。在典型的lv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良好的抗qing脆和应力腐蚀开裂的能力。
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