GH159合金是在國外多相鈷基高溫合金（MP合金）的基礎上發展起來的一種新型高強度多相鈷基高溫合金。其主要特點是，在面心立方基體中，先通過冷變形ε相誘導形成十字網狀片狀，以防止位錯的長程移動并產生強化，然后在時效處理后析出彌散的ni3x相進行輔助強化。該合金具有超高強度、良好的塑性韌性和高抗應力腐蝕性等綜合性能，在650℃下仍能保持較高的強度。

　　GH159合金是在國外多相鈷基高溫合金（MP合金）的基礎上發展起來的一種新型高強度多相鈷基高溫合金。其主要特點是，在面心立方基體中，先通過冷變形ε相誘導形成十字網狀片狀gh159高溫合金棒管板材，以防止位錯的長程移動并產生強化，然后在時效處理后析出彌散的ni3x相進行輔助強化。該合金具有超高強度、良好的塑性韌性和高抗應力腐蝕性等綜合性能，在650℃下仍能保持較高的強度。該合金不僅可廣泛用于航空發動機的高溫緊固螺栓等零件，還可用于應力腐蝕環境（如海洋大氣環境）下的飛機超高強度緊固件。供應的主要類型是冷拔棒材。

　　1.1gh159材料等級GH159。

　　1.2gh159類似品牌MP159（美國）。

　　1.3gh159材料技術標準

　　Q6s9921992 GH159高溫緊固件用合金冷拔棒材（北京航空材料研究所）

　　C3s2841993高溫緊固件GH159合金冷拔棒材

　　謝尚武高281993高溫緊固件GH159合金冷拔棒材

　　1.4gh159化學成分如表11所示。

　　1.5gh159熱處理系統固溶處理1040~1055℃，4~8h，水冷+48%±1%室溫冷拔變形+時效處理650~675℃，4~4.5H，空冷。

　　1.6gh159品種、規格、供貨狀態可供應D5~25mm冷拔鋼筋，供貨狀態為冷拔。

　　1.8gh159應用概述和特殊要求該合金主要用于航空發動機的緊固件。在600℃下性能穩定，可長期使用。它是目前綜合性能最好的航空發動機緊固件材料。

　　該合金主要通過冷變形ε相強化產生大量網狀分布。因此，應嚴格控制冷拔變形的工藝參數。變形過小，強度不足；如果變形過大，則強度增加，但塑性降低。實踐表明，當冷變形控制在較低限度時，合金具有較好的綜合性能。

　　2、 GH159物理和化學性質

　　2.1gh159熱性能

　　2.1.1gh159熔化溫度范圍熔點1318℃[1]。

　　2.1.2gh159導熱系數如表21所示gh159高溫合金棒管板材。

　　2.1.3gh159線膨脹系數見表22（冷拔+老化狀態）。

　　2.2gh159密度ρ8.33gcm3[2]

　　2.3gh159電性能合金的電阻率如表23所示。

　　2.4gh159磁性合金在25℃時的磁導率為1.00265[2]。

　　2.5gh159化學性質

　　2.5.1gh159耐腐蝕性該合金具有優異的抗縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂性能。在典型的三氯化鐵實驗中未發現縫隙腐蝕和點蝕。在鹽擦拭試驗中未發生損壞。交替浸漬證明該合金具有良好的抗氫脆和應力腐蝕開裂性能。

　　3、 GH159機械性能

　　GH159技術標準中規定的性能如表31所示。

　　注：1供應狀態下鋼筋的硬度應為HRC≥ 23

　　2.時效處理后，鋼筋在供貨狀態下的抗拉強度、耐久性和硬度應符合表中規定的要求gh159高溫合金棒管板材。當鋼筋的拉伸性能滿足要求時，硬度試驗結果不得作為判定拒收的依據。

　　3耐久性可通過光滑缺口組合試驗進行測量。樣品在23小時內不得破裂。試樣光滑部分斷裂后，其延伸率應符合表中規定的要求。

　　4.可在從棒材相鄰部位取樣并分別加工的光滑和缺口耐用試樣上進行試驗。樣品在23小時內不得破裂；光滑試樣斷裂后，應測量伸長率；不允許有缺口的試樣斷裂。

　　5耐久性試驗可在高于965mpa的應力下進行，但試驗過程中不得改變應力。試驗結果應符合表中規定的要求。

　　6.經需方同意，在965mpa的應力下進行耐久性試驗23h后，每8~10h應力可增加35MPa，直至試樣斷裂。試驗結果應符合表中規定的要求。

　　4、 GH159組織結構

　　4.1gh159相變溫度γ＋ε兩相區的溫度范圍為540~700℃，低于540℃的溫度γ相為亞穩相。

　　4.2gh159時溫結構轉換曲線

　　4.3gh159合金結構合金在上臨界溫度（約700℃）以上為穩定的面心立方相，γ在下臨界溫度（約540℃）以下為穩定的密排六方相ε相；在兩個溫度之間γ＋ε兩相區。當合金從上臨界溫度冷卻到室溫時，可以保持γ相的亞穩態。在室溫下進行冷變形時，會誘發γ相到ε相的馬氏體相變。因此，所有合金在固溶處理后都是亞穩的γ相，部分在冷變形過程中γ相經歷馬氏體相變并成為穩定的ε相。生成的ε相為層狀，在面心立方相γ中，相晶粒呈交叉網絡分布。在隨后的時效過程中，它處于亞穩狀態，γNi3x相沉淀在[4~7]相中。

　　5、 GH159工藝性能和要求

　　5.1gh159成形性

　　5.1.1gh159合金鋼錠應在1125~1180℃下保溫18~36h進行均勻化處理，以減少組織偏析和脆性σ相的形成。合金鍛件的開啟和裝料溫度不高于600℃，加熱溫度為1120℃±10℃，時間不少于4H。明鍛溫度不低于1050℃，終鍛溫度不低于950℃，合金熱軋開坯和裝料溫度不高于700℃，加熱溫度1130℃±10℃，保溫30~60min。每道次的變形不得超過20%。最終軋制溫度不得低于950℃。熱軋后在1050～1070℃退火1h，獲得均勻的晶粒，便于后續冷變形處理。

　　5.1.2gh159軋材經固溶處理、堿處理、酸洗去除氧化皮，表面涂層處理后冷拔變形。冷拔變形為48%±1%。

　　5.2gh159的焊接性能與188不銹鋼相同，可采用氬弧焊工藝[2]。

　　焊接速度：0.14mm

　　電流100~160A

　　電壓10V

　　GH159焊絲進給量0.36~0.56mm in

　　氬氣流量5~7分鐘

　　5.3gh159零件熱處理工藝螺栓的熱處理工藝為650~675℃，4H時效處理，風冷。

　　5.4gh159表面處理工藝：通過局部感應加熱將合金熱鐓入螺母后，通過冷軋將表面加工成螺紋。