航空螺栓常用 GH159 高温合金 选材标准有哪些

针对航空螺栓常用的 GH159 高温合金（对应美系 MP159 合金），其选材标准主要依据中国航空工业标准、国家军用标准及材料规范。核心标准如下：

1. 核心选材标准

GJB 3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
这是最直接的选材依据，专门规定用于制造航空紧固件（螺栓、螺钉）的 GH159 冷拉丝材的技术要求。

GJB 1951-1994《航空用高温合金紧固件选用指南》
提供选材原则、性能对比及使用温度范围（GH159 推荐用于 600℃ 以下高应力部位）。

HB/Z 351-1994《航空紧固件用高温合金棒材和丝材》
航空行业指导性文件，包含 GH159 的尺寸、表面及工艺性能要求。

2. 关键选材指标（摘自 GJB 3167）

指标类别

具体要求

化学成分

Co: 34.0-38.0， Ni: 余量， Cr: 18.0-20.0， Fe: 8.0-10.0， Mo: 6.0-8.0， Nb: 0.25-0.75， Ti: 2.5-3.25， Al: 0.10-0.30， C≤0.04， S≤0.01， P≤0.015

力学性能

（室温）

抗拉强度 σb ≥ 1590 MPa（名义值），屈服强度 σ0.2 ≥ 1100 MPa，伸长率 δ ≥ 8%，断面收缩率 ψ ≥ 20%

高温性能

（600℃）

抗拉强度 ≥ 1200 MPa，应力松弛（100h）≤ 15%

硬度

HRC 43~51（冷拉+时效态）

晶粒度

细于 5 级（ASTM），允许混晶但细晶粒占比≥70%

非金属夹杂物

A、B、C、D 类均 ≤ 1.5 级（细系），无粗系

3. 热处理制度（选材时必须确认）

GH159 螺栓通常采用 冷拉变形+时效强化，不依赖固溶处理：

时效：650℃ ± 10℃，保温 4h，空冷。
注：冷拔变形量（通常 30%~50%）直接决定最终强度，选材时需供应商提供变形工艺记录。

4. 其他重要筛选条件

表面质量：无折叠、裂纹、划伤，脱碳层深度 ≤ 0.02mm。

探伤要求：按 GJB 1580A 进行超声波或涡流探伤，不允许有内裂纹或夹杂。

应力腐蚀：在 3.5% NaCl 溶液中，施加 80% σ0.2 应力，100h 不断裂。

低倍组织：中心疏松、一般疏松均 ≤ 1 级。

5. 替代或关联标准（国际对照）

若查国外资料，参照 AMS 5844（MP159 合金棒/丝材）和 AMS 5845（时效态），但国内军品必须符合 GJB。

选材建议

优先选择按 GJB 3167 认证的供应商，要求提供 批次力学性能单 和 时效制度记录。

对 >M6 的螺栓，应加做 室温拉伸+高温应力松弛 复验。

注意 GH159 对缺口敏感，选材时螺栓头下圆角 R 必须 ≥ 0.5mm（参照 HB 6525）。

如果需要具体某型号航空螺栓（如高压压气机或涡轮机匣螺栓）的附加筛选项，可以进一步说明应用场景。