详细介绍:
GH159钴基高温合金
GH159 管材| GH159 棒材 GH159 板材| GH159 锻件
GH159 丝材| GH159 带材 GH159 法兰| GH159 光亮棒
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关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材料牌号
GH159
1.2 GH159相近牌号
MP159 (美国)
1.3、GH159材料的技术标准
Q/6S 992-1992《高温紧固件用GH159合金冷拉棒材》(北京航空材料研究所)
C3S 284-1993《高温紧固件GH159合金合金冷拉棒材》
协上五高28-1993《高温紧固件GH159合金合金冷拉棒材》
1.4、GH159化学成分
表1-1
C
|
Cr
|
Ni
|
Co
|
Mo
|
Fe
|
Ti
|
≤0.04
|
18~20
|
余量
|
34~38
|
6~8
|
8~10
|
2.5~3.25
|
Al
|
Nb
|
B
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
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
可以生产d5~25mm的冷拉棒材,状态为冷拔态。
1.7、GH159熔炼与铸造工艺
合金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,是目前综合性能最好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关分布的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限时合金具有较好的综合性能。
GH159物理及化学性能
2.1、GH159热性能
2.1.1、GH159熔化温度范围
1318℃
2.1.2、热导率
表2-1
θ/℃
|
θ/℃
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
λ/(W/(m·C))
|
冷拔状态
|
11.3
|
14.1
|
15.6
|
17.4
|
19.1
|
21.0
|
23.0
|
24.6
|
λ/(W/(m·C))
|
冷拔+时效状态
|
11.0
|
13.8
|
15.3
|
17.1
|
18.6
|
20.5
|
21.0
|
--
|
2.1.3、线膨胀系数
表2-2
θ/℃
|
25~100
|
25~200
|
25~300
|
25~400
|
25~500
|
25~600
|
25~700
|
25~800
|
α/10-6C-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
2.3、GH159电性能
合金电阻率 见表2-3
θ/℃
|
25
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
ρ/(10-6Ω.m)
|
冷拔状态
|
1.033
|
1.059
|
1.086
|
1.118
|
1.151
|
1.201
|
1.236
|
冷拔+时效状态
|
1.096
|
1.102
|
1.135
|
1.162
|
1.181
|
1.210
|
1.231
|
2.4、GH159磁性能
合金在25℃时的磁导率为1.00265
2.5、化学性能
2.5.1、耐腐蚀性能
该合金具有较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良好的抗氢脆和应力腐蚀开裂的能力。
组织结构
4.1、GH159相变温度
γ+ε两相区温度范围为540~700℃,540℃以下的γ相为亚稳定。
4.2、 时间-温度-组织转变曲线
4.3、 合金组织结构
合金在上临界温度(约为700℃)以上为稳定的面心立方γ相,在下临界温度仪下(约为540℃)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。当在室温下进行冷变形时可诱发γ相到ε相的马氏体型转变。因此,合金经固溶处理后全部为亚稳定的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相为波片状,在面心立方的γ相晶粒内呈交叉网状分布。
GH159成形性能
5.1、 合金加工
合金钢锭受限制1125~1180℃保温18~36h进行均匀化处理以减少组织偏析和脆性σ相形成。合金锻造开坯温度不高于600℃,加热温度为120℃±10℃,时间不小于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。道次最大变形量不超过20%。终轧温度不低于950℃。热轧后合金在1050~1075℃退火1h以得到均匀晶粒,便于后续冷变形加工。
5.2、GH159零件热处理工艺
螺栓的热处理工艺为650~675℃,4h时效处理,空冷。
5.3、 表面处理工艺
合金不敏感加热热镦成螺帽后,表面再经冷搓丝加工螺纹。
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上海秉争实业有限公司是一家是一个集冶炼、开发、生产高温合金、高镍合金、镍合金、耐蚀合金、因科
合金、蒙乃尔合金、无磁模具钢及各种特种合金材料于一体的高新技术生产型企业。公司拥有先进的设备
:1吨,2吨中频熔炼炉;50kg,200kg,500kg三台真空感应炉;中高温热处理电炉等设备。检测设备包括
:炉前直读光谱仪,分光光度仪,化学分析实验室、机械性能实验室(内有万能试验机、硬度试验机)、
金相实验室、超声波无损检测等。产品有管材、棒材、板材、丝材、带材、法兰、锻件和管件等。产品用
于各种电炉制造,金属产品热处理设备、各大钢厂、铝厂、冶金、石油化工、玻璃、陶瓷、搪瓷、纺织、
家用电器、电子电器、工业电器、食品机械、飞机制造、汽车制造、航天航空、军品等制造行业。生产的
材质包括:
蒙乃尔合金: Monel400,MonelK500,,Monel R-405,Monel450,Monel S。
因科洛伊合金: Incoloy800,Incoloy800H,Incoloy825, Incoloy DS,Incoloy802,Incoloy803,
Incoloy804,Incoloy903,Incoloy907,Incoloy909,Incoloy925,IncoloyMA956,Incoloy A-286,
Incoloy 25-6Mo。
英科耐尔合金: Inconel600,Inconel601,Inconel625,Inconel718,Inconel617,,Inconel622,
,Inconel 671,,Inconel672,Inconel686,Inconel690,Inconel693,Inconel706,,Inconel725,
Inconel X-750,Inconel 751,Inconel754,Inconel758,Inconel783。
哈氏合金: Hastelloy C-276, HastelloyB-2,Hastelloy C-59, Hastelloy B, Hastelloy B-3,
Hastelloy C, Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy G-30, Hastelloy G-
35, Hastelloy N, Hastelloy S, Hastelloy W, Hastelloy X.
高温合金: GH3030,GH3039, GH1015, GH1016, GH1035, GH1040, GH1131, GH1140, GH2018,
GH2036, GH2038, GH2130, GH2132, GH2135, GH2136,GH2302,GH3044, GH3128, GH4033, GH4037,
GH4043, GH4049, GH4133, GH4169,GH605
特殊不锈钢:904L,310S,2520Si2,2507,2205,317L,Carpenter 20Cb3, 309S, 310Si, 316LMod,
347H, 329, S21800, 254SMO, AL-6XN, 20Mo-6, 17-4PH, 17-7PH, 15-5PH, 410, 420, 430,1Cr16Ni35.
无磁模具钢:7Mn15Cr2Al3V2WMo,5Cr21(5Cr21Mn9Ni4N),70Mn,20Mn23AlV…..
钢管规格范围:外径6-530MM,壁厚0.5-50MM,长度1-12M;
棒材规格范围:外径6—500MM,长度0.5—30米;
钢板规格范围:厚度0.5-80MM,长1-6米,宽0.5-3米;
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