工业常用 GH6159 材料 牌号标准、性能参数汇总

针对工业中常用的GH6159（也称GH159，对应美国牌号MP159），这是一种钴基沉淀硬化型变形高温合金，以高强度和良好的抗热腐蚀性能著称，广泛用于航空发动机、航天紧固件及高温弹性元件。以下从牌号标准和性能参数两方面进行汇总，不包含表格。

一、牌号及对应标准

GH6159 是我国高温合金体系中的规范牌号，国内外可参照的标准如下：

中国标准（GB/T 14992、GB/T 14995、GB/T 14996 等）
牌号为 GH6159（曾用牌号 GH159），归入“时效硬化型钴基高温合金”。
相关产品标准包括：

GB/T 14992 – 高温合金牌号及分类

GB/T 14995 – 高温合金热轧板

GB/T 14996 – 高温合金冷轧板

YB/T 5248 – 高温合金冷拉丝材

锻棒、环件、紧固件用棒材标准（如 GB/T 14994、GB/T 14997 等）

国外对应牌号

美国：MP159（由 Carpenter Technology 开发，UNS R30159）

主要引用规范：AMS 5844（棒材、环件、锻件）、AMS 5845（冷拉丝材）

化学成分特征（质量分数，近似值）
Co 基：Co 约 35~39%，Ni 约 24~28%，Cr 约 18~20%，Fe 约 8~10%，Mo 约 6~8%，
并添加 Nb (约0.25~0.75%)、Ti (约2.5~3.3%)、Al (约0.1~0.3%) 等强化元素，
C、Si、Mn、P、S 为杂质限制元素。

二、主要性能参数（典型值，基于固溶+时效处理）

GH6159 的性能与其热处理制度密切相关。通常采用：
固溶处理（1040~1060℃，空冷或油冷） + 时效处理（600~620℃，保温约 16~20 小时，空冷）。

1. 力学性能（室温）

抗拉强度（σb）：≥ 1300 MPa （典型值 1400~1600 MPa）

屈服强度（σ0.2）：≥ 1100 MPa （典型值 1200~1350 MPa）

延伸率（δ5）：≥ 8% （典型值 10~15%）

断面收缩率（ψ）：≥ 15% （典型值 20~30%）

硬度：HRC 35~43（视时效程度）

该合金属于高强型，屈服强度明显高于 Inconel 718 等铁镍基合金。

2. 高温力学性能（短时）

600℃：抗拉强度仍可保持 1200 MPa 以上，屈服强度约 1000 MPa

700℃：抗拉强度下降至约 800~900 MPa，仍优于多数沉淀硬化型镍基合金

注意：800℃以上强度急剧下降，长期使用建议不超过 650℃。

3. 持久与蠕变性能

600℃ / 620 MPa：持久寿命 > 100 h

650℃ / 550 MPa：持久寿命 > 50 h

表现出较好的抗蠕变能力，适用于高温短时高应力部件。

4. 物理性能

密度：8.33 g/cm³

熔点范围：约 1315~1365℃

弹性模量（室温）：约 200 GPa

热导率（室温）：约 11 W/(m·K)

热膨胀系数（20~600℃）：约 15×10⁻⁶ /K

电阻率：约 1.0 μΩ·m

5. 工艺性能与应用要点

冷加工性能：固溶态塑性良好，可冷拉、冷镦（用于制造高强度螺栓、螺钉）。

焊接性能：较差，一般不建议熔焊；如需连接，多采用钎焊或机械连接。

抗氧化/抗腐蚀：在 600℃以下具有良好抗氧化性及抗燃气腐蚀能力，优于普通镍基合金。

主要应用：

航空发动机高温紧固件（螺栓、螺母）

航天结构件、火箭发动机弹性元件

核反应堆高温用弹簧、垫圈

工业燃气轮机高温螺栓

三、选材对比提示（GH6159 vs. GH4169）

比较项

GH6159

GH4169

基体

钴基

镍基（沉淀强化）

室温强度

更高（屈服约1200 MPa）

中等（屈服约1000 MPa）

650℃强度

保持较好

更好（可至700℃）

焊接性

差

较好（摩擦焊、电子束焊）

抗热腐蚀

较好

一般

成本

较高（含钴量高）

较低

若使用温度超过 650℃ 且需焊接，优先考虑 GH4169；
若需更高室温/中温强度、抗咬合或弹性元件，选用 GH6159。

如果需要某一具体性能的测试曲线、不同热处理制度对比，或某标准中的详细限值，我可以进一步提供。