GH159 高温合金

GH159(钴基多相超高强度合金，同 GH6159 / 美 MP159)

一句话看懂:GH159 是在国外多相钴基高温合金（MP 合金，美 MP159）基础上发展的新型高强度钴基高温合金（钴基目录另以 GH6159 名同售，三名称同一合金，互见 GH6159)。强化机理独特：利用冷变形首先在面心立方 γ 基体中诱发产生交叉网状分布的片状 ε 相阻止位错长程运动，再经时效处理析出弥散 Ni3X 相补充强化（多相强化：γ+ε+Ni3X)。本文列出其化学成分、力学性能、物理性能、执行标准与供货规格,供选材与采购参考。上海威励金属集团有限公司常备现货、随货提供质保书,业务电话 13661845828。

一、牌号概述

GH159 是在国外多相钴基高温合金（MP 合金，美 MP159）基础上发展的新型高强度钴基高温合金（钴基目录另以 GH6159 名同售，三名称同一合金，互见 GH6159)。强化机理独特：利用冷变形首先在面心立方 γ 基体中诱发产生交叉网状分布的片状 ε 相阻止位错长程运动，再经时效处理析出弥散 Ni3X 相补充强化（多相强化：γ+ε+Ni3X)。具有超高强度、良好的塑韧性和高应力腐蚀抗力，并在 650℃ 高温下仍保持高强度。不仅可用于航空发动机高温紧固螺栓等零件，也可用于应力腐蚀环境（如海洋大气）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。600℃ 下性能稳定、可长期使用，被认为是综合性能较好的航空发动机紧固件材料之一。

二、化学成分（%）

三、物理性能

四、耐蚀性能

极好的抗缝隙腐蚀与应力腐蚀开裂能力；典型氯化铁实验中未发现缝隙腐蚀与点蚀；擦盐（盐雾）试验未损坏；交替浸渍证明抗氢脆与抗应力腐蚀开裂良好。

五、力学性能

技术标准规定值（冷拉棒材，冷拔+时效，纵向，不小于):

硬度：固溶态 HRC≤20;冷拔态 HRC≥38;冷拔+时效态 HRC≥44。

典型室温拉伸（参考值）:

不同温度拉伸（冷拔+时效，参考值): 25℃:σb 1917/σp0.2 1882/δ5 9%/φ35%;370℃:1641/1551/8/27;595℃:1565/1482/8/20;705℃:1407/1282/15/46;815℃:896/690/34/65。

持久性能（参考值）: 650℃ 光滑：690 MPa→815.0h、862 MPa→23.9h、1034 MPa→8.3h;光滑-缺口联合（Kt=3.8):965 MPa→156.4h、1034 MPa→39.2h(675℃ 862 MPa→52.4h)。

疲劳（拉-拉，R=0.1,85Hz): 室温 σmax 931 MPa:4.5×10⁵ 周；400℃ 784 MPa:9.6×10⁶ 周（>10⁷ 未断)。

弹性性能（参考值）: 弹性模量 E:固溶态 222(室温)→177.2 GPa(600℃);冷拔+时效态 243(室温)→192.7 GPa(600℃)。切变模量 G:固溶 81.3→66.0;冷拔+时效 89.8→74.0 GPa。泊松比 0.30~0.34。

六、热处理与工艺

固溶处理 1040~1055℃,4~8h,水冷 + 室温 48%±1% 冷拔变形 + 时效 650~675℃,4~4.5h,空冷（螺栓件时效 650~675℃×4h 空冷)。冷变形量需严格控制：过小强度不足，过大强度升而塑性降；实践以控制在下限综合性能较好。

七、组织与相变

γ+ε 两相区温度范围 540~700℃(540℃ 以下 γ 相亚稳)。上临界温度（约 700℃）以上为稳定 fcc γ 相；下临界温度（约 540℃）以下为稳定 hcp ε 相。固溶后全部为亚稳 γ 相，冷变形诱发 γ→ε 马氏体型转变，ε 相呈薄片交叉网状分布；随后时效在 γ 中析出 Ni3X 相。

八、工艺性能

熔炼：真空感应 + 真空电弧重熔双联（VIM+VAR)。

均匀化：钢锭 1125~1180℃ 保温 18~36h(减小偏析与脆性 σ 相)。

锻造：装炉 ≤600℃,加热 1120℃±10℃ ≥4h;开锻 ≥1050℃,终锻 ≥950℃。

热轧：装炉 ≤700℃,加热 1130℃±10℃ 保温 30~60min,道次最大变形 ≤20%,终轧 ≥950℃;热轧后 1050~1070℃ 退火 1h 得均匀晶粒，便于冷变形。

冷拔：固溶棒碱/酸洗去氧化皮、表面涂层后冷拔，变形量 48%±1%。

焊接：同 18-8 型不锈钢，可用氩弧焊；参数例：速度 0.14 m/min、电流 100~160A、电压 10V、送丝 0.36~0.56 m/min、氩气 5~7 L/min。

表面/成形：局部感应加热热镦成螺帽，冷搓丝加工螺纹。

机加工：类似 GH738 镍-钴-铬合金，可于冷加工强化与时效态加工（详见随货质量证明文件)。

九、执行标准

航标/企标：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;协上五高 28-1993。

美标：AMS 5841B(固溶态)、AMS 5842B(固溶+冷变形强化)。

化学成分：GB/T 14992 口径；产品以质保书为准。

十、品种规格与供应状态

冷拉棒材 d5~25mm,供应状态为冷拔态；另可供应无缝管、钢板、圆钢、锻件、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢等。

11、典型应用

航空发动机高温紧固螺栓等零件（600℃ 下长期稳定);

应力腐蚀环境（海洋大气等）服役的飞机用超高强度紧固件。

常见问题(FAQ)

Q1:GH159 高温合金 是什么材料?

A:GH159 是在国外多相钴基高温合金（MP 合金，美 MP159）基础上发展的新型高强度钴基高温合金（钴基目录另以 GH6159 名同售，三名称同一合金，互见 GH6159)。

Q2:GH159 高温合金 执行什么标准?

A:航标/企标：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;协上五高 28-1993。 美标：AMS 5841B(固溶态)、AMS 5842B(固溶+冷变形强化)。 化学成分：GB/T 14992 口径；产品以质保书为准。

Q3:GH159 高温合金 有哪些供货形态与规格?

A:冷拉棒材 d5~25mm,供应状态为冷拔态；另可供应无缝管、钢板、圆钢、锻件、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢等。

Q4:GH159 高温合金 主要用在哪些领域?

A:航空发动机高温紧固螺栓等零件（600℃ 下长期稳定); 应力腐蚀环境（海洋大气等）服役的飞机用超高强度紧固件。

Q5:如何采购 GH159 高温合金?

A:上海威励金属集团有限公司常备现货、随货提供质保书,业务电话 13661845828。