[發(fā)明專利]一種GH4169合金制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810922320.0
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109097631B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮建紅;李雪蓮;馮勝男;李會祥;李超;王浩然;劉學(xué)男;王一喆
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);威海雙鑫金屬制品有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;B22F3/105;B33Y10/00;F01D5/28
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明公開了一種GH4169合金制備方法，屬于合金材料制備技術(shù)領(lǐng)域。上述GH4169合金制備方法包括以下步驟：步驟1：采用選擇性激光熔化3D打印技術(shù)制備GH4169合金；步驟2：將GH4169合金在950℃?1200℃條件下，進(jìn)行固溶處理0.5h。本發(fā)明采用選擇性激光熔化3D打印技術(shù)，再經(jīng)過固溶處理，在大大縮短固溶處理時間的基礎(chǔ)上，得到的GH4169合金的硬度與比現(xiàn)有技術(shù)中得到的GH4169合金的硬度最高可提升14％以上，提出了一種新型的低成本高硬度GH4169合金的工藝方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種GH4169合金制備方法。

背景技術(shù)

GH4169合金是一種新型的高溫合金，普遍應(yīng)用于各類高溫部件的制造。它的相對操縱溫度在全部普通合金系中也是最高的。合金在-253℃到650℃溫度范圍內(nèi)具備杰出的綜合性能，是在低暖和高溫條件下用途極廣的高溫合金。在650℃以下的屈服強(qiáng)度居高溫變形合金的首位，具備較高的抗拉強(qiáng)度和杰出的塑形，具有良好的抗腐蝕、抗輻射能、斷裂韌性的綜合機(jī)能，以及良好的加工性能、焊接性能。

GH4169合金有多種制造工藝，如鍛造、鑄造、3D激光打印和粉末冶金等，相應(yīng)制造出來的鑄件、鍛件、3D打印件和粉末冶金件也會有不同的性能和生產(chǎn)特點，如3D激光打印比鍛件的生產(chǎn)時間更短，花費的費用更低、制造的零件形狀更加多樣。再如粉末冶金件跟鍛件、鑄件相比有更少的偏析、更加良好的綜合性能和更加簡短的工藝流程等。

GH4169合金盤鍛件在國內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展、大飛機(jī)等項目的啟動，對其提出了更高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，GH4169高溫合金以Fe、Cr、Ni為主要元素，主要通過固溶強(qiáng)化來提高其性能。現(xiàn)有合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數(shù)量，從而獲得不同級別的力學(xué)性能。合金熱處理制度分3類：I類(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷，經(jīng)此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內(nèi)均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。II類(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。III類720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷，經(jīng)此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能，該制度也稱為直接時效熱處理制度。合金熱處理時間較長，需要較多能源，使得GH4169合金的加工成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種GH4169合金制備方法，大大縮短了GH4169合金熱處理時間，其硬度較現(xiàn)有技術(shù)中加工方法得到的GH4169合金的硬度提高14％以上。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種GH4169合金制備方法，包括以下步驟：

步驟1：采用選擇性激光熔化3D打印技術(shù)制備GH4169合金；

步驟2：將GH4169合金在950℃-1200℃條件下，進(jìn)行固溶處理0.5h，空冷即得。

固溶處理指的是將鋼加熱到臨界溫度以上并進(jìn)行一定時間的保溫使組織奧氏體化后，再以大于臨界冷卻速率的冷速進(jìn)行冷卻的工藝過程。經(jīng)過淬火處理的鋼組織大多主要為馬氏體，有時也有主要為貝氏體或馬氏體貝氏體的混合物；另外還有少量殘余奧氏體和未溶的第二相。固溶處理的目的是促進(jìn)各種相在基體中的溶解，最終形成單相奧氏體基體，從而提高合金的整體性能。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，GH4169合金由以下重量百分比的元素組成：Fe 19.63％、Si 0.047％、Cu 0.002％、Nb 4.96％、Ti 0.991％、Al 0.52％、Mo 3.088％、Ni 52.76％、Cr17.96％、C 0.042％。