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GH159钴基高温合金

时间:2023-03-16 09:46:53

  GH159高温合金

  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。其主要特点是利用冷变形在面心立方基体ε相中诱导交叉网状片状,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。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。

  GH159钴基高温合金

  1.1材料品牌

  1.2类似品牌

  MP159(美国)

  1.3材料技术标准

  Q6s9921992 GH159高温紧固件用合金冷拔棒材

  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

  1.4化学成分

  CCrNiCoMoFeTi

  ≤ 0.0418~20余量34~386~88~102.5~3.25

  AlNbBMnSiPS

  0.1~0.30.25~0.75≤0.03≤0.20≤0.20≤0.02≤0.01

  1.5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。

  1.6品种、规格及供货情况

  1.7熔炼和铸造工艺

  1.8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。是目前综合性能更好的航空发动机紧固件材料。

  合金主要由冷变形ε相强化引起。因此,应严格控制冷拔变形的工艺参数。变形过小,强度不足,变形过大,强度增加,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。

  理化性质

  2.1.1熔化温度范围

  2.1.2导热系数

  θ ℃ θ ℃100200300400500600700800

  λ(w(m·C))冷拔状态11.314.115.617.419.121.023.024.6

  λ(w(m·C))冷拔+时效状态11.013.815.317.118.620.521.0

  2.1.3线膨胀系数

  θ ℃25~10025~20025~30025~40025~50025~60025~70025~800

  α106C114。314.214.214.614.915.116.018.2

  2.2密度

  ρ8.33gcm3

  2.3电气性能

  合金电阻率见表23

  θ ℃25100200300400500600

  ρ(106Ω.M)冷拔状态1.0331.0591.0861.1181.1511.2011.236

  冷拔+时效状态1.0961.1021.1351.1621.1811.2101.231

  2.4磁性

  该合金在25℃时的磁导率为1.00265

  2.5化学性质

  该合金具有良好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。

  4.1相变温度

  γ+ε两相区的温度范围为540700℃,低于540℃的温度γ相为亚稳相。

  4.2合金结构

  合金在上临界温度(约700℃)γ以上为稳定的面心立方相,在下临界温度(约540℃)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GH159钴基高温合金,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ε相呈波片状,在面心立方γ中,相晶粒呈交叉网络分布。

  5.1合金加工

  合金钢锭温度限制在11251180℃,保温1836h进行均匀化处理,以减少组织偏析和脆性σ相的形成。合金锻造坯料温度不高于600℃,加热温度120℃±10℃,时间不少于4h,锻造温度不低于1050℃,终锻温度不低于950℃。合金热轧开料温度不高于700℃,加热温度1130℃±10℃GH159钴基高温合金,保温3060min。每道次的更大变形不得超过20%GH159钴基高温合金。更终轧制温度不得低于950℃。热轧后在10501075℃退火1h,获得均匀的晶粒,便于后续冷变形处理。

  5.2零件的热处理工艺

  螺栓的热处理工艺为650675℃,4H时效处理,风冷。

  5.3表面处理工艺

  京剧合金对加热不敏感,热镦成螺母后,表面通过冷轧加工成螺纹。