GH6159拉伸强度GH6159应力腐蚀抗力

紧固件用高温合金的化学成分见表70-13。表中有一种铁基沉淀强化高温合金GH2132 ( A286)，两种冷加工形变强化和马氏体强化相结合的钴基合金 MP35N和GH6159合金，两种固溶强化镍基高温合金GH3030和 GH3044,6种y相沉淀强化镍基合金GH4169、GH4141、GH4738、GH4080、GH4133和 GH4133B。

这些合金中化学成分最具特色的是两种钴基合金。它们以Co-Ni y奥氏体为基体，并加入20%左右的Cr改善抗氧化和抗腐蚀性能，加入7%~10%的 Mo进行固溶强化。GH6159合金还加入了9%Fe进行固溶强化，同时可降低成本。加入了3.6% ( Ti+Al+Nb)形成y'-NijsX相进行沉淀强化。所以两种钴基合金具有超高强度、良好的塑性和应力腐蚀抗力。

70.3.2紧固件用高温合金的组织

紧固件用不同牌号高温合金的组织,大多已在涡轮机匣用高温合金一节中介绍过。GH4080A(NimonIc80A)与GH4133和GH4133B合金的组织基本相同,经标准热处理后y基体中含有15%左右的细小球形y'相,晶界上分布有链状Mg;C6相,晶内还有少量MC夹杂物相。下面将重点介绍钴基高温合金GH6159(MP159)的微观组织。

GH6159合金采用低温形变热处理。在1040~1055℃，4~8h，水冷固溶处理后，在室温进行48%冷拔变形，再经650~675℃，4~-4.5h，空冷的时效处理。固溶处理后由y单相奥氏体等轴晶构成，晶内有退火晶。经48%冷变形后，除晶粒发生明显变形外，晶内增加了许多细微的“条带”，并在某些区域内形成纵横交错的网格。对电子衍射照片仔细分析，证明这些条带主要是FCC机械孪晶，而HCP的s相数量极少，所以形变时主要产生机械孪晶，引起强度大幅度提高。最后经650℃,4h,AC时效处理后，即标准热处理后的组织中除发现机械孪晶和s相外,还发现有y'-Ni;X超点阵相析出,引起进一步强化。有文献介绍GH6159合金的特点是利用冷变形，首先在面心立方基体中诱发产生交叉网状分布的片状e相来阻止位错的长程运动而产生强化，这是错误的。其错误在于冷变形产生的交叉网状分布的条带不是HCP的s相，而是FCC的机械孪晶。之所以错，作者认为是因为电子衍射照片的衍射斑点即可分析为HCP的s相，又可以分析为FCC的机械孪晶。不经过仔细分析与区分，很容易就把这些衍射斑点误判为s相。详细的分析请参看本册书第四十七章。

固溶状态GH6159合金在650℃长期时效过程中y相析出起显著的硬化作用，时效至300h 的硬度高于30HRC。48%形变状态的GH6159合金在650℃长期时效过程中y'相析出不均匀，出现许多的y'贫化区，使y'的长大对合金性能影响很小。而形变产生的孪晶和s相仍然存在，二次s相大量形成，在晶界和亚晶界上析出的可能包含u相和o相的块状相，保证合金具有高强度、高硬度和一定的韧性。y相和钉轧在晶界和亚晶界上的o和u相保证了合金高温长期性能稳定性21]。

GH6159合金标准热处理状态的组织以及650℃长期时效过程中的组织变化已在本册书第四十七章详细进行了介绍。GH6159合金在800℃的时效硬化曲线见图70-12[22]。可见GH6159合金固溶状态在800℃时效过程中迅速硬化，10h达到硬化峰值，随后产生过时效，硬度缓慢下降，最后近似一水平线。固溶处理再经48%形变后的合金在800℃时效，硬度迅速提高，在小于2h就达到峰值。随后过时效，硬度降低,逐渐维持在某一硬度水平。

GH6159拉伸强度：