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gh159高温合金棒管板材

时间:2023-03-02 08:54:56

  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。其主要特点是,在面心立方基体中,先通过冷变形ε相诱导形成十字网状片状,以防止位错的长程移动并产生强化,然后在时效处理后析出弥散的ni3x相进行辅助强化。该合金具有超高强度、良好的塑性韧性和高抗应力腐蚀性等综合性能,在650℃下仍能保持较高的强度。

  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。其主要特点是,在面心立方基体中,先通过冷变形ε相诱导形成十字网状片状gh159高温合金棒管板材,以防止位错的长程移动并产生强化,然后在时效处理后析出弥散的ni3x相进行辅助强化。该合金具有超高强度、良好的塑性韧性和高抗应力腐蚀性等综合性能,在650℃下仍能保持较高的强度。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,还可用于应力腐蚀环境(如海洋大气环境)下的飞机超高强度紧固件。供应的主要类型是冷拔棒材。

  1.1gh159材料等级GH159。

  1.2gh159类似品牌MP159(美国)。

  1.3gh159材料技术标准

  Q6s9921992 GH159高温紧固件用合金冷拔棒材(北京航空材料研究所)

  C3s2841993高温紧固件GH159合金冷拔棒材

  谢尚武高281993高温紧固件GH159合金冷拔棒材

  1.4gh159化学成分如表11所示。

  1.5gh159热处理系统固溶处理1040~1055℃,4~8h,水冷+48%±1%室温冷拔变形+时效处理650~675℃,4~4.5H,空冷。

  1.6gh159品种、规格、供货状态可供应D5~25mm冷拔钢筋,供货状态为冷拔。

  1.8gh159应用概述和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。它是目前综合性能更好的航空发动机紧固件材料。

  该合金主要通过冷变形ε相强化产生大量网状分布。因此,应严格控制冷拔变形的工艺参数。变形过小,强度不足;如果变形过大,则强度增加,但塑性降低。实践表明,当冷变形控制在较低限度时,合金具有较好的综合性能。

  2、 GH159物理和化学性质

  2.1gh159热性能

  2.1.1gh159熔化温度范围熔点1318℃[1]。

  2.1.2gh159导热系数如表21所示gh159高温合金棒管板材。

  2.1.3gh159线膨胀系数见表22(冷拔+老化状态)。

  2.2gh159密度ρ8.33gcm3[2]

  2.3gh159电性能合金的电阻率如表23所示。

  2.4gh159磁性合金在25℃时的磁导率为1.00265[2]。

  2.5gh159化学性质

  2.5.1gh159耐腐蚀性该合金具有优异的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能。在典型的三氯化铁实验中未发现缝隙腐蚀和点蚀。在盐擦拭试验中未发生损坏。交替浸渍证明该合金具有良好的抗氢脆和应力腐蚀开裂性能。

  3、 GH159机械性能

  GH159技术标准中规定的性能如表31所示。

  注:1供应状态下钢筋的硬度应为HRC≥ 23

  2.时效处理后,钢筋在供货状态下的抗拉强度、耐久性和硬度应符合表中规定的要求gh159高温合金棒管板材。当钢筋的拉伸性能满足要求时,硬度试验结果不得作为判定拒收的依据。

  3耐久性可通过光滑缺口组合试验进行测量。样品在23小时内不得破裂。试样光滑部分断裂后,其延伸率应符合表中规定的要求。

  4.可在从棒材相邻部位取样并分别加工的光滑和缺口耐用试样上进行试验。样品在23小时内不得破裂;光滑试样断裂后,应测量伸长率;不允许有缺口的试样断裂。

  5耐久性试验可在高于965mpa的应力下进行,但试验过程中不得改变应力。试验结果应符合表中规定的要求。

  6.经需方同意,在965mpa的应力下进行耐久性试验23h后,每8~10h应力可增加35MPa,直至试样断裂。试验结果应符合表中规定的要求。

  4、 GH159组织结构

  4.1gh159相变温度γ+ε两相区的温度范围为540~700℃,低于540℃的温度γ相为亚稳相。

  4.2gh159时温结构转换曲线

  4.3gh159合金结构合金在上临界温度(约700℃)以上为稳定的面心立方相,γ在下临界温度(约540℃)以下为稳定的密排六方相ε相;在两个温度之间γ+ε两相区。当合金从上临界温度冷却到室温时,可以保持γ相的亚稳态。在室温下进行冷变形时,会诱发γ相到ε相的马氏体相变。因此,所有合金在固溶处理后都是亚稳的γ相,部分在冷变形过程中γ相经历马氏体相变并成为稳定的ε相。生成的ε相为层状,在面心立方相γ中,相晶粒呈交叉网络分布。在随后的时效过程中,它处于亚稳状态,γNi3x相沉淀在[4~7]相中。

  5、 GH159工艺性能和要求

  5.1gh159成形性

  5.1.1gh159合金钢锭应在1125~1180℃下保温18~36h进行均匀化处理,以减少组织偏析和脆性σ相的形成。合金锻件的开启和装料温度不高于600℃,加热温度为1120℃±10℃,时间不少于4H。明锻温度不低于1050℃,终锻温度不低于950℃,合金热轧开坯和装料温度不高于700℃,加热温度1130℃±10℃,保温30~60min。每道次的变形不得超过20%。更终轧制温度不得低于950℃。热轧后在1050~1070℃退火1h,获得均匀的晶粒,便于后续冷变形处理。

  5.1.2gh159轧材经固溶处理、碱处理、酸洗去除氧化皮,表面涂层处理后冷拔变形。冷拔变形为48%±1%。

  5.2gh159的焊接性能与188不锈钢相同,可采用氩弧焊工艺[2]。

  焊接速度:0.14mm

  电流100~160A

  电压10V

  GH159焊丝进给量0.36~0.56mm in

  氩气流量5~7分钟

  5.3gh159零件热处理工艺螺栓的热处理工艺为650~675℃,4H时效处理,风冷。

  5.4gh159表面处理工艺:通过局部感应加热将合金热镦入螺母后,通过冷轧将表面加工成螺纹。