GH159 （钴基高温合金直条）百科

1. GH159 钴基高温合金直条百科（成分性能详解）

GH159 是中国牌号的 Co-Ni-Cr-Mo 系沉淀硬化型变形钴基高温合金，对应美国 MP159 / UNS R30159。所谓“直条”，通常指经冷拉、矫直、磨光后以定尺直条供货的棒材或丝材，常用于航空紧固件、弹簧、销轴等。

一、牌号对应与类型

中国牌号：GH159

美国对应：MP159、UNS R30159

合金类型：沉淀硬化 + 冷作强化型钴基高温合金

常见形态：冷拉直条、磨光棒、银亮棒、丝材、紧固件用棒线

常见标准：GB/T 14992、GJB 3165A、AMS 5841/5842/5843 等，具体以采购技术协议为准。

二、化学成分（质量分数，%）

元素

范围

主要作用

C

≤0.04

控制碳化物，过高损害韧性

Cr

18.0–20.0

抗氧化、耐腐蚀

Ni

24.0–26.0

稳定面心立方基体，改善韧性

Co

34.0–38.0，通常余量

钴基基体，保证高温强度

Mo

6.0–8.0

固溶强化，提高耐蚀性

Ti

2.5–3.5

形成 γ′ 强化相

Fe

8.0–10.0

调节组织与成本

Al

0.10–0.30

参与 γ′ 相析出

Nb

0.50–1.00

辅助沉淀强化

Mn

≤0.20

杂质控制

Si

≤0.20

杂质控制

P

≤0.015

杂质控制

S

≤0.010

杂质控制

三、物理性能（典型值）

项目

典型值

密度

8.33 g/cm³

熔点

1310–1370 ℃

弹性模量

215–225 GPa

热膨胀系数

12.5–13.5 μm/(m·K)（20–100℃）

热导率

11–13 W/(m·K)

电阻率

约 1.1 μΩ·m

比热

约 0.42 J/(g·K)

硬度

固溶态约 HRC 20–30；冷拉+时效约 HRC 45–52

四、力学性能（典型值）

状态

抗拉强度 Rm

屈服强度 Rp0.2

延伸率 A

硬度

固溶态

≤1000 MPa

400–600 MPa

40–60%

HRC 20–30

冷拉 + 时效

1800–2000 MPa

1600–1850 MPa

8–15%

HRC 45–52

GH159/MP159 经冷变形和时效后可达超高强度，同时保持较好韧性。600℃ 仍能保持较高强度，700℃ 以上强度明显下降；长期使用温度一般建议控制在 650–700℃ 以下，短时可达约 750℃。

五、热处理与强化机制

固溶处理：1040–1065℃，保温后水淬或快速冷却。

冷变形：冷拉、冷轧或冷拔，变形量常为 30–50%。

时效处理：650–690℃ × 4–16 h，空冷；国内常取 650–700℃ × 4–8 h。

强化机制为：

冷作硬化；

形变诱发 ε 相；

时效析出 Ni₃(Ti, Al, Nb) 型 γ′ 强化相。

六、主要特性

超高强度与良好韧性匹配；

优异耐海水、氯化物、酸性介质和应力腐蚀性能；

抗氧化性可达约 750℃；

抗疲劳、抗松弛性能好；

低温韧性良好，适用于 –196℃ 至高温范围；

冷加工硬化倾向大，切削加工性一般。

七、典型应用

航空发动机高温紧固件：螺栓、螺母、铆钉；

高强度弹簧、销轴、密封件；

石油井下工具、化工泵阀；

海洋工程、医疗器械、高性能运动器材等。

八、直条供货说明

GH159 直条常见规格：

直径：0.5–25 mm，可定制更大规格；

长度：1–3 m 或定尺；

表面：黑皮、磨光、银亮、冷拉直条；

交货状态：固溶、冷拉、冷拉+时效等。

注意：GH159 的性能强烈依赖冷变形量和时效制度，不同直径、不同交货状态差异较大。以上为典型数据，实际应以质保书、执行标准和采购技术协议为准。