[發明專利]一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度的工藝

在審

• 申請號: 201710941505.1
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107604278A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南通聚星鑄鍛有限公司
• 主分類號: C22F1/10
• 分類號: C22F1/10;C21D6/00;C21D11/00;C21D1/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高溫合金加工領域，尤其是一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度的工藝。

背景技術

高溫合金又稱為熱強合金、耐熱合金或超合金，是隨著近代航空工業發展起來的一種新型耐高溫金屬材料，這種材料可在600～1100℃的高溫環境下長期穩定工作，在高溫下承受腐蝕、氧化以及復雜應力而不失效。高溫合金按成分大體可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金，按強化方式可分為固溶強化型、沉淀硬化型和彌散強化型。

目前的高溫合金的熱處理通過兩種方式實現，先固溶然后時效，當高溫合金加熱到固溶溫度并保溫一定時間段后，合金中的強化相全部或大部分已經溶入奧氏體基體中，在冷卻過程中會有一定數量強化相重新析出。固溶冷卻過程中析出的強化相γ′的數量、形狀、尺寸和分布會對后續時效過程中強化相γ′的析出產生重大影響，進而影響高溫合金制品的性能。隨著高溫合金制品合金化程度的逐步提高，固溶熱處理后的冷卻速度對沉淀強化相出析出的影響會更加顯著。因此對于熱處理來說，冷卻過程直接影響產品的最終效果，例如目前的幾種冷卻方法：1、隨爐冷卻：得到的組織硬度低,塑性韌性好；2、空氣中冷卻：比隨爐冷卻組織硬度稍高,但塑性韌性稍差3、快速冷卻：即淬火,在液體中冷卻,得到馬氏體組織,硬度高而塑性韌性差，因此如何改變熱處理冷卻速度尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度的工藝。其能夠獲得良好的綜合性能，從而解決現有固溶熱處理冷卻速度過快或過慢造成高溫合金性能缺陷的問題。

為了實現上述目的，本發明所設計的一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度的工藝，具體包括以下步驟：

S1、設置能夠移動的保溫層，先設置推動裝置，在推動裝置的輸出端設置空心結構的保溫層，且所述保溫層的空心處是能夠當推動裝置推動時能夠將需要控制冷卻速度的高溫合金制品進行包覆，且保溫層是耐溫大于等于1200℃的保溫材料制備而成；且所述推動裝置外設有耐溫大于等于1200℃的材料組成的防護層；

S2、當需要對高溫合金制品進行保溫時，推動裝置工作推動保溫層將高溫合金制品包覆起來，然后加熱至固溶熱處理規定的溫度，然后保溫一定時間至所述高溫合金制品的強化相γ′部分或全部溶解；

S3、所述保溫結束后，對包覆所述保溫層的高溫合金制品進行冷卻，冷卻至設定溫度后；然后推動裝置恢復原位，去除所述高溫合金制品上的保溫層；

S4、對去除保溫層的高溫合金制品進行時效處理。

進一步，所述保溫層是三層結構，且外層和內層為耐溫大于等于1200℃的保溫涂料，所述內層為耐溫大于等于1200℃的硬性材料作為支架。

進一步，在步驟S4中固溶后的高溫合金產品在835～855℃下通過微量風冷20～24小時，然后爐冷至710～730℃通過空冷冷卻19-20小時，進行二次時效，得到熱處理后的鎳基沉淀硬化型高溫合金成品。

進一步，在步驟S4中固溶后的高溫合金產品在840℃下通過微量風冷24小時，然后爐冷至720℃通過空冷冷卻19.5小時，進行二次時效，得到熱處理后的鎳基沉淀硬化型高溫合金成品。

進一步，所述防護層是耐溫大于等于1200℃的硅酸鋁纖維氈作為防護層。

本發明得到的一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度的工藝，通過在需要控制冷卻速度的高溫合金制品上包覆一層可移動且耐溫大于等于1200℃的保溫材料作為保溫層，利用保溫層控制高溫合金制品熱處理冷卻速度，從而控制強化相γ′的析出規律，消除了空冷帶來的缺口敏感性和爐冷帶來的強度大幅度衰減，使高溫合金制品獲得了良好的綜合性能，且當無需保溫時，將該保溫層快速的撤除，因此本發明的方法操作方便，價格低廉，又能夠解決現有技術的問題。

附圖說明：

圖1是實施例1中一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度保溫層設置的具體結構示意圖。

附圖標記中：推動裝置1；保溫層2；防護層3。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進一步說明。

實施例1：

如圖1所示，本實施例提供的一種控制高溫合金制品熱處理冷卻速度的工藝，具體包括以下步驟：