[發明專利]低膨脹高溫合金熱處理方法

在審

• 申請號: 201811320130.8
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109136717A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 周揚;陳琦;張健;蔣世川
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22F1/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張競

本發明公開了一種低膨脹高溫合金熱處理方法，尤其是一種涉及金屬材料熱處理領域的低膨脹高溫合金熱處理方法：本申請的低膨脹高溫合金熱處理方法，包括以下幾個步驟：A、將合金加熱到820℃～920℃并保溫20min～2h，然后進行空冷；B、將合金加熱到960℃～980℃并保溫30min～2h，然后進行空冷；C、將合金加熱到720℃～745℃并保溫4h～8h；D、以55℃/h的冷卻速度爐將合金冷卻至620℃并保溫4h，然后進行空冷。本發明的低膨脹高溫合金熱處理方法既能提高合金綜合性能，又可以消除合金缺口敏感性。

技術領域

本發明涉及一種低膨脹高溫合金熱處理方法，尤其是一種涉及金屬材料熱處理領域的低膨脹高溫合金熱處理方法。

背景技術

GH2909合金是Fe-Ni-Co基時效硬化型低膨脹高溫合金，在航空航天及工業領域應用十分廣泛。GH2909合金在實際生產過程中，包括合金冶煉、熱加工及熱處理等環節，其中熱處理環節是GH2909合金的最終處理環節，也是提高GH2909合金的強度、塑性和高溫持久性能，消除合金缺口敏感性的最重要環節。

目前，GH2909合金標準熱處理制度包括：A---980℃保溫1h，空冷；720℃保溫8h，以55℃/h爐冷至620℃保溫8h，空冷；B---980℃保溫1h，空冷；745℃保溫4h，以55℃/h爐冷至620℃保溫4h，空冷。針對GH2909合金的熱處理工藝，文獻報道的技術要點主要采用“一次固溶+2次時效”，即在980℃溫度附近進行一次固溶處理，在720℃和620℃溫度附近進行兩次固溶處理；部分文獻采用“兩次固溶+兩次時效”，即在980℃附近進行兩次固溶處理，然后在720℃和620℃溫度附近進行兩次時效處理。但是現有技術熱處理后的合金綜合性能不足，特別是缺口敏感性高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種既能提高合金綜合性能，又可以消除合金缺口敏感性的低膨脹高溫合金熱處理方法。

本發明解決其技術問題所采用的低膨脹高溫合金熱處理方法，包括以下幾個步驟：

A、將合金加熱到820℃～920℃并保溫20min～2h，然后進行空冷；

B、將合金加熱到960℃～980℃并保溫30min～2h，然后進行空冷；

C、將合金加熱到720℃～745℃并保溫4h～8h；

D、以55℃/h的冷卻速度爐將合金冷卻至620℃并保溫4h，然后進行空冷。

進一步的是，在C步驟中將合金加熱到720℃并保溫8h。

進一步的是，在C步驟中將合金加熱到745℃并保溫4h。

進一步的是，本本申請的高溫合金的成分和各個成分的質量百分數為：C：≤0.06％，Ni：35％～40％，Co：12％～16％，Nb+Ta：4.3％～5.2％，Ti：1.3％～1.8％，Si：0.36％～0.5％，B：≤0.012％，Al：≤0.2％。

本發明的有益效果是：本申請利用將合金加熱到820℃～920℃并保溫20min～2h，然后進行空冷的熱處理工藝，可以調整熱加工后的合金組織，使合金晶界析出大量顆粒狀不連續Laves相，這在960～980℃溫度區間熱處理30min～2h過程中，晶界Laves相起著釘扎晶界的作用，沒有Laves相的晶界發生原子擴散而遷移，最后形成彎晶組織。通過本發明熱處理工藝，與標準熱處理相比，可以獲得更多的晶界Laves析出相，并獲得理想的彎晶組織，可以提高合金的強度、塑性，提高合金高溫持久性能，并消除缺口敏感性。

附圖說明

圖1是采用現有技術進行熱處理后的得到的產品合金顯微組織圖；

圖2是采用本申請的工藝進行熱處理后的得到的產品合金顯微組織圖；

具體實施方式