[發明專利]一種改善Inconel 718冷軋帶、板材性能的熱處理工藝

在審

• 申請號: 202010611159.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN113981345A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 張軍;王子涵
• 申請（專利權）人: 大連中航鋼研特種材料有限公司
• 主分類號: C22F1/10
• 分類號: C22F1/10;C21D9/52;C21D9/00
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 孫宇宏

本發明公開一種改善Inconel 718冷軋帶、板材性能的熱處理工藝，目的在于解決上述現有技術中存在的問題。具體工藝措施：在990℃保溫1h，油淬，在730℃保溫5h，以56℃/h的速度降到620℃，保溫75min,爐冷至220℃出爐。本發明具有下列優點：1、油淬冷卻至730℃，保溫5h，較傳統熱處理工藝8h減少了3h，生產效率得到較大提高；2、油淬工藝簡單可行，易于操作；3、工藝穩定，材料測量結果重復性、一致性好。

技術領域

本發明屬于金屬材料熱處理技術領域，具體涉及一種Inconel 718冷軋帶、板材性能的熱處理工藝。

背景技術

Inconel 718合金是含鈮、鉬的沉淀硬化型鎳鉻鐵合金，主要應用于噴氣式發動機和高速機身零件，例如輪子，渦輪機葉片，墊片，高溫螺栓，緊固件等。Inconel 718合金可通過不同的時效處理和固溶處理工藝得到不同的材料性能，影響不同熱處理工藝后強度取決于以下3個重要因素:1)強化相析出數量；2)合金晶粒度；3)強化析出相尺寸。Inconel 718合金強化機理是γ'、γ″析出相彌散強化，其中γ'相與γ″相為與奧氏體基體保持著完全共格與半共格的關系，即(001)γ″//{001}γ和[100]γ″//＜100＞γ。由于γ″相的擴散速率較低，通過長時間的時效處理能使Inconel 718合金獲得最佳的力學性能，其中⑴20℃室溫力學性能：抗拉強度Rm(MPa)不小于1240、屈服強度R_p0.2(MPa)不小于1035、斷后伸長率A_50mm(％)不小于12；⑵650℃帶材[厚度t(mm)不大于0.62]的高溫力學性能：抗拉強度Rm(MPa)不小于965、屈服強度R_p0.2(MPa)不小于795、斷后伸長率A_50mm(％)不小于5；(3)650℃板材[厚度t(mm)大于0.62]高溫力學性能：抗拉強度Rm(MPa)不小于1000、屈服強度R_p0.2(MPa)不小于825、斷后伸長率A_50mm(％)不小于5。因此傳統熱處理工藝為：在954℃～982℃保溫1h，然后空冷至718℃，保溫8h，再按56℃/h冷卻至621℃，保溫8h，最后空冷；雖然獲得較好的抗拉強度和應力開裂強度，但保溫時間過長，使生產周期增長，促使生產成本上升，勞動效率變低。此外，也有部分報道在954℃～982℃，保溫1h進行固溶處理，然后采用水冷至718℃的處理工藝，但淬火過程水汽化而產生的氣泡極易致使工件表面冷卻不均而出現軟點，再由于冷卻速度較快，容易造成工件產生畸變扭曲，甚至造成開裂、報廢。為此，亟待研究一種改善Inconel 718冷軋帶材和板材性能，降低生產成本的熱處理工藝。

發明內容

本發明公開一種改善Inconel 718冷軋帶、板材性能的熱處理工藝，目的在于解決上述現有技術中存在的問題。

具體工藝措施：

在990℃保溫1h，油淬，在730℃保溫5h，以56℃/h的速度降到620℃，保溫75min,爐冷至220℃出爐。

對本發明熱處理工藝說明：

在Inconel 718合金熱處理過程中，由于δ相完全溶解溫度為1038℃，故在990℃×1h固溶時，晶界析出δ相大部分未溶解，故對晶粒產生較強釘扎作用；之后采用普通礦物油或特殊有機淬火介質進行淬火，既能夠保證后續時效處理過程中析出大量均勻分布的γ'和γ″彌散強化相，以便時效后獲得最高的強度和最好的耐蝕性，又能夠減小工件變形和開裂；

再通過730℃保溫5h，以56℃/h的速度降到620℃，保溫75min，進行二級固溶時效，進一步析出大量均勻分布的γ'和γ″彌散強化相。

與現有技術相比，本發明具有下列優點：

1、油淬冷卻至730℃，保溫5h，較傳統熱處理工藝8h減少了3h，生產效率得到較大提高；

2、油淬工藝簡單可行，易于操作；