CN113881836A - 民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，包括如下步骤：(1)固液热处理：在固液炉内加热至第一预定温度且保温至第一预定时间后，按预定预定冷却速度降温至第二预定温度，再冷却至第三预定温度；(2)一次时效：将叶片在加热炉内加热至第四预定温度并保温至第二预定时间；(3)二次时效：将叶片在加热炉内降温至第五预定温度并保温至第三预定时间。该工艺通过固液热处理及二级时效处理，极大改善合金的组织与力学性能，能有效提高燃气涡轮一级工作叶片在涡桨发动机服役的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及发动机制造领域，特别是一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺。
背景技术
由于发动机为了提高承温能力进而提高发动机性能，国内外用对燃气涡轮一级工作叶片普遍采用单晶高温合金。该合金具有非常高的合金化元素总量，因此，燃气涡轮一级工作叶在铸造的过程中，均匀化是对其进行初步处理的必经工序。在对合金凝固的过程中，通常会出现枝晶偏析，而对其进行均匀化处理能够降低或者消除枝晶组织及化学成分不均匀性，同时减少或者消除在快速冷却的过程中所导致的内应力。现有技术中均匀化效果差，无法满足工艺需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)固液热处理：在固液炉内加热至第一预定温度且保温至第一预定时间后，按预定预定冷却速度降温至第二预定温度，再冷却至第三预定温度；
(2)一次时效：将叶片在加热炉内加热至第四预定温度并保温至第二预定时间；
(3)二次时效：将叶片在加热炉内降温至第五预定温度并保温至第三预定时间。
优选的，在上述的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺中，所述第一预定温度为1296℃～1329℃。
优选的，在上述的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺中，所述第一预定时间不小于30min。
优选的，在上述的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺中，所述预定冷却速度不小于46℃/min。
优选的，在上述的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺中，步骤(1)中所述的冷却至第三预定温度的冷却方式为空冷。
优选的，在上述的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺中，所述第四预定温度为1080℃，所述第二预定时间为4h。
优选的，在上述的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺中，所述第五预定温度为1080℃，所述第三预定时间为4h。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
该工艺通过固液热处理及二级时效处理，极大改善合金的组织与力学性能，能有效提高燃气涡轮一级工作叶片在涡桨发动机服役的安全性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中的民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，包括如下步骤：
(1)固液热处理：在固液炉内加热至第一预定温度且保温至第一预定时间后，按预定预定冷却速度降温至第二预定温度，再冷却至第三预定温度；
(2)一次时效：将叶片在加热炉内加热至第四预定温度并保温至第二预定时间；
(3)二次时效：将叶片在加热炉内降温至第五预定温度并保温至第三预定时间。
进一步的，第一预定温度为1296℃～1329℃。
进一步的，第一预定时间不小于30min。
进一步的，预定冷却速度不小于46℃/min。
进一步的，步骤(1)中冷却至第三预定温度的冷却方式为空冷。
进一步的，第四预定温度为1080℃，第二预定时间为4h。
进一步的，第五预定温度为1080℃，所述第三预定时间为4h。
在其他实施例中，商业和工业发动机零件二次时效也可采用870℃/32h、 870℃/12h或870℃/8h。
在该技术方案中，该工艺通过固液热处理及二级时效处理，极大改善合金的组织与力学性能，能有效提高燃气涡轮一级工作叶片在涡桨发动机服役的安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)固液热处理：在固液炉内加热至第一预定温度且保温至第一预定时间后，按预定预定冷却速度降温至第二预定温度，再冷却至第三预定温度；(2)一次时效：将叶片在加热炉内加热至第四预定温度并保温至第二预定时间；(3)二次时效：将叶片在加热炉内降温至第五预定温度并保温至第三预定时间。
2.根据权利要求1所述的一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于：所述第一预定温度为1296℃～1329℃。
3.根据权利要求1所述的一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于：所述第一预定时间不小于30min。
4.根据权利要求1所述的一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于：所述预定冷却速度不小于46℃/min。
5.根据权利要求1所述的一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于：步骤(1)中所述的冷却至第三预定温度的冷却方式为空冷。
6.根据权利要求1所述的一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于：所述第四预定温度为1080℃，所述第二预定时间为4h。
7.根据权利要求1所述的一种民用涡桨发动机用单晶高温合金燃气涡轮一级工作叶片热处理工艺，其特征在于：所述第五预定温度为1080℃，所述第三预定时间为4h。
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