CN114807796A - 一种提高gh2909合金高温塑性的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺，具体包括以下内容：在锻制棒材上取高温拉伸试样并对试样进行800～1040℃范围内保温一段时间的预备热处理；对试样进行下固溶处理，根据截面厚度确定保温时间；对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷；对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，冷却至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷。本方法通过标准热处理前的预处理使得固溶后析出的Laves相弥散分布在晶界周围且Laves相尺寸较小，对晶界起钉扎作用。同时，Laves相的少量析出可以为γ′相提供大量的形成元素Nb元素，最终使得合金高温塑性提高。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金热处理技术领域，具体为一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺。
背景技术
GH2909是Fe-Ni-Co基时效硬化新型低膨胀高温合金，使用温度在650℃以下。合金具有高强度、高冷热疲劳抗力、低膨胀系数和恒弹性模量，以及良好的热加工塑形、冷成型和焊接性能。主要用于制作涡轮发动机用环形零部件，如高压压气机、承力环、隔热环和涡轮外环等，可减少转动部件与静止部件之间的间隙，该合金的应用对提高发动机的效率、推力，减少燃气损失，降低油耗都具有十分重要的作用。
GH2909合金为γ′相沉淀强化型高温合金，热处理后的组织由γ固溶体、γ′相、Laves相和ε相组成。其中Laves相为富Nb偏析相，其在800～1040℃的析出会造成Nb元素的偏析，元素Nb为强化相γ′相形成的必要元素，其析出相数量的减少，使得晶内强度相应的下降，因此改变Laves相的析出数量及分布能够提高GH2909合金的高温塑性。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺，以解决上述背景技术中的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺，具体包括以下步骤：步骤1、在锻制棒材上取高温拉伸试样并对试样进行800～1040℃范围内保温一段时间的预备热处理；
步骤2、对试样进行(968℃～1010℃)±15℃范围内选定温度下固溶处理，根据截面厚度确定保温时间；
步骤3、对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷；
步骤4、对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，冷却至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷。
优选地，所述步骤1中预备热处理时间根据Laves相析出行为来确定。
优选地，所述步骤4中对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，以55℃/h左右速率炉冷至620℃±10℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
GH2909合金在两级固溶处理时，Laves相的不规律析出使得晶界强化元素偏析严重，强化相析出数量减少，高温塑性较低。通过标准热处理前的预处理(即在800～1040℃范围内保温一段时间)使得固溶后析出的Laves相弥散分布在晶界周围且Laves相尺寸较小，对晶界起钉扎作用。同时，Laves相的少量析出可以为γ′相提供大量的形成元素Nb元素，最终使得合金高温塑性提高。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
实施例1
步骤1：在锻制棒材R/2位置取15×15×90mm高温拉伸毛坯试样，并对试样进行800℃±10℃保温10min后空冷；
步骤2：对试样进行980℃±15℃温度保温1h后空冷；
步骤3：对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷；
步骤4：对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，以55℃/h左右速率炉冷至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷，所得合金的高温塑性如表1所示。
对比例1
步骤1：在锻制棒材R/2位置取15×15×90mm高温拉伸毛坯试样，并对试样进行980℃±15℃温度保温1h后空冷；
步骤2：对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷；
步骤3：对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，以55℃/h左右速率炉冷至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷，所得合金的高温塑性如表2所示。
表1实例1合金的高温塑性
表2对比例1合金的高温塑性
实施例2
步骤1：在锻制棒材R/2位置取15×15×90mm高温拉伸毛坯试样，并对试样进行920℃±10℃保温2h后空冷。
步骤2：对试样进行980℃±15℃温度保温1h后空冷。
步骤3：对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷。
步骤4：对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，以55℃/h左右速率炉冷至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷，所得合金的高温塑性如表3所示。
表3实例2合金的高温塑性
实施例3
步骤1：在锻制棒材R/2位置取15×15×90mm高温拉伸毛坯试样，并对试样进行1020℃±10℃保温0.5h后空冷。
步骤2：对试样进行980℃±15℃温度保温1h后空冷。
步骤3：对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷。
步骤4：对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，以55℃/h左右速率炉冷至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷，所得合金的高温塑性如表4所示。
表4实例3合金的高温塑性
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1、在锻制棒材上取高温拉伸试样并对试样进行800～1040℃范围内保温一段时间的预备热处理；
步骤2、对试样进行(968℃～1010℃)±15℃范围内选定温度下固溶处理，根据截面厚度确定保温时间；
步骤3、对试样进行980℃±15℃保温1h±15min后空冷；
步骤4、对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，冷却至620℃±10℃，保温(8±0.5)h后空冷。
2.根据权利要求1所述的一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺，其特征在于：所述步骤1中预备热处理时间根据Laves相析出行为来确定。
3.根据权利要求1所述的一种提高GH2909合金高温塑性的热处理工艺，其特征在于：所述步骤4中对试样进行720℃±10℃保温(8±0.5)h，以55℃/h左右速率炉冷至620℃±10℃。
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