CN107641780A - 一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺 - Google Patents

一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，具体包括以下步骤：将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1125～1145℃后，开始计时，保温1.8～2小时，得到固溶后的高温合金产品；将固溶后的高温合金产品在835～855℃下通过微量风冷20～24小时，然后炉冷至710～730℃通过空冷冷却19～20小时，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。本发明得到的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，采用三级处理，即一级固化，二级时效，从而提高合金产品的持久寿命和改善合金的可塑性，最终实现具有较高的强度和有效的塑性，且整体工艺高性能、高效率以及最终提高成品质量。

Description

一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺
技术领域
本发明属于高温合金的热处理技术领域，尤其是一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺。
背景技术
高温合金又称为热强合金、耐热合金或超合金，是随着近代航空工业发展起来的一种新型耐高温金属材料，这种材料可在600～1100℃的高温环境下长期稳定工作，在高温下承受腐蚀、氧化以及复杂应力而不失效。高温合金按成分大体可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金，按强化方式可分为固溶强化型、沉淀硬化型和弥散强化型。
高温合金的热处理规范对材料的力学性能有着极其重要的影响，因此在合金过程中热处理的好坏直接影响最终产品的性能，但目前的热处理后的合金产品的持久寿命短和合金的可塑性差，因此如何发明一款合金产品的持久寿命和改善合金的可塑性，同时具有高性能、高效率以及最终提高成品质量的高温合金的热处理尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1125～1145℃后，开始计时，保温1.8～2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在835～855℃下通过微量风冷20～24小时，然后炉冷至710～730℃通过空冷冷却19～20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，其具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1135℃后，开始计时，保温2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在845℃下通过微量风冷24小时，然后炉冷至720℃通过空冷冷却20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C≤0.08％；Mn≤0.35％；Si≤0.35％；Cr14.0～17.0％；Ni≥70％；Co≤1.5％；Al0.5～1.0％；Ti2.25～2.75％；Te5.0～9.0％；Nb0.8～1.25％；Cu≤0.55％；S≤0.011％；P≤0.0015％；Sn≤0.0015％；Sb≤0.0015％；As≤0.006％；Bi≤0.0015％。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C0.051％；Mn无；Si0.075％；Cr15.7％；Ni86％；Co≤0.05％；Al0.75％；Ti2.5％；Te6.19％；Nb0.98％；Cu0.033％；S≤0.005％；P≤0.001％，其余成分无。
本发明得到的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，采用三级处理，即一级固化，二级时效，从而提高合金产品的持久寿命和改善合金的可塑性，最终实现具有较高的强度和有效的塑性，且整体工艺高性能、高效率以及最终提高成品质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例提供的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1125～1145℃后，开始计时，保温1.8～2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在835～855℃下通过微量风冷20～24小时，然后炉冷至710～730℃通过空冷冷却19～20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，其具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1135℃后，开始计时，保温2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在845℃下通过微量风冷24小时，然后炉冷至720℃通过空冷冷却20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C≤0.08％；Mn≤0.35％；Si≤0.35％；Cr14.0～17.0％；Ni≥70％；Co≤1.5％；Al0.5～1.0％；Ti2.25～2.75％；Te5.0～9.0％；Nb0.8～1.25％；Cu≤0.55％；S≤0.011％；P≤0.0015％；Sn≤0.0015％；Sb≤0.0015％；As≤0.006％；Bi≤0.0015％。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C0.051％；Mn无；Si0.075％；Cr15.7％；Ni86％；Co≤0.05％；Al0.75％；Ti2.5％；Te6.19％；Nb0.98％；Cu0.033％；S≤0.005％；P≤0.001％，其余成分无。
本实施例采用三级处理，即一级固化，二级时效，从而提高合金产品的持久寿命和改善合金的可塑性，最终实现具有较高的强度和有效的塑性，且整体工艺高性能、高效率以及最终提高成品质量。
实施例2：
本实施例提供的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1125℃后，开始计时，保温1.8小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在835℃下通过微量风冷20～24小时，然后炉冷至710℃通过空冷冷却19小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C≤0.05％；Mn≤0.25％；Si≤0.27％；Cr15.0～16.0％；Ni≥75％；Co≤1％；Al0.8～0.9％；Ti2.5～2.75％；Te6.0～8.0％；Nb0.9～1.0％；Cu≤0.35％；S≤0.008％；P≤0.0006％；Sn≤0.0007％；Sb≤0.0008％；As≤0.005％；Bi≤0.0001％。
实施例3：
本实施例提供的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1145℃后，开始计时，保温2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在855℃下通过微量风冷24小时，然后炉冷至730℃通过空冷冷却20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C0.06％；Mn0.15％；S0.2％；Cr16.5％；Ni78％；Co1％；Al0.7％；Ti2.5％；Te7.0％；Nb0.95％；Cu0.35％；S0.009％；P0.0008％；Sn0.0008％；Sb0.0008％；As0.004％；Bi0.0008％。
实施例4：
本实施例提供的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1135℃后，开始计时，保温1.9小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在840℃下通过微量风冷23小时，然后炉冷至715℃通过空冷冷却19.8小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
进一步，步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C0.075％；Mn0.2％；Si0.15％；Cr15.7％；Ni80％；Co0.9％；Al0.6％；Ti2.45％；Te8.9％；Nb1％；Cu0.33％；S0.001％；P0.0001％；Sn0.0001％；Sb0.0001％；As0.001％；Bi0.0001％。
经验证，上述几个实施例方法制备的合金成品在700°瞬间的拉伸效果比传统合金效果高60％，在730°的持久性强度相比传统合金效果高70％。

Claims (4)

1.一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1125～1145℃后，开始计时，保温1.8～2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在835～855℃下通过微量风冷20～24小时，然后炉冷至710～730℃通过空冷冷却19～20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
2.根据权利要求1所述的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
S1、将镍基沉淀硬化型高温合金放入加热炉内，待加热炉内温度加热到固溶温度为1135℃后，开始计时，保温2小时，进行一次固溶，得到固溶后的高温合金产品；
S2、将步骤S1中固溶后的高温合金产品在845℃下通过微量风冷24小时，然后炉冷至720℃通过空冷冷却20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。
3.根据权利要求1或2所述的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，其特征在于：步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C≤0.08％；Mn≤0.35％；Si≤0.35％；Cr14.0～17.0％；Ni≥70％；Co≤1.5％；Al0.5～1.0％；Ti2.25～2.75％；Te5.0～9.0％；Nb0.8～1.25％；Cu≤0.55％；S≤0.011％；P≤0.0015％；Sn≤0.0015％；Sb≤0.0015％；As≤0.006％；Bi≤0.0015％。
4.根据权利要求3所述的一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺，其特征在于：步骤S1中所述的镍基沉淀硬化型高温合金中各组分及重量百分比如下：C0.051％；Mn无；Si0.075％；Cr15.7％；Ni86％；Co≤0.05％；Al0.75％；Ti2.5％；Te6.19％；Nb0.98％；Cu0.033％；S≤0.005％；P≤0.001％，其余成分无。
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