[發明專利]一種增材制造用GH3536高溫合金的熱處理方法

在審

• 申請號: 202110272029.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113042755A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 高樺;劉慧淵;計霞;陳志茹;汪承杰;周耀;肖靜宇;沈于藍;余佩鴻
• 申請（專利權）人: 飛而康快速制造科技有限責任公司
• 主分類號: B22F10/64
• 分類號: B22F10/64;C22F1/10;C22F1/02;C21D11/00;B22F10/66;B22F3/15;B22F3/24;B33Y40/20;B33Y80/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種增材制造用GH3536高溫合金的熱處理方法，所述熱處理方法包括：將GH3536高溫合金在保護性氣氛下進行熱等靜壓處理，然后進行一級冷卻處理；將冷卻后的GH3536高溫合金在真空條件下進行固溶處理和二級冷卻處理，再進行三級冷卻處理。本發明所述熱處理方法通過控制熱處理過程中的工藝條件，提高了增材制造用GH3536高溫合金的性能，使其性能接近鍛件水平，具有較好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于增材制造技術領域，具體涉及一種增材制造用GH3536高溫合金的熱處理方法。

背景技術

增材制造，常被稱為3D打印，被廣泛用于航空航天、醫療等領域。由于其成型過程是由粉末或絲材等材料層層堆積而成，具有材料利用率高、產品生產開發周期短的優點，同時對產品的形狀幾乎沒有限制，可直接成型網格、空腔等復雜結構，因此常被用于制造形狀復雜、難加工的零件。目前，以高能束流為熱源的增材制造技術是金屬零部件快速成型的主要發展方向。

鎳基高溫合金由于其優良的室溫、高溫、耐腐蝕和抗氧化性能，被廣泛應用于航空發動機、燃氣輪機等復雜工況環境。但是由于增材制造多采用激光成型，金屬熔化后的凝固時間小于10^-4s，因此零件的性能，尤其是塑性難以達到傳統工藝的要求。同時傳統鑄鍛件的熱處理工藝難以匹配增材制造高溫合金零件。因此需要特殊的熱處理方式來匹配增材制造零件的需求。

CN110846600 A公開了一種增材制造單晶鎳基高溫合金的多臺階回復熱處理方法，方法包括以下步驟：清理增材制造單晶鎳基高溫合金在增材制造工藝中引入的表面雜晶層，確定增材制造單晶鎳基高溫合金在室溫下γ′相體積分數，γ′相體積分數為室溫下γ′相體積分數的第一百分比所對應的溫度值作為臺階一溫度，并在所述臺階一溫度下保溫第一時長，將γ′相體積分數減少第二百分比所對應的溫度作為臺階二溫度，在所述臺階二溫度下保溫第二時長，持續循環直到升溫到γ′相體積分數到達第三百分比所對應的溫度區間，在其臺階溫度下保溫第M時長，M為自然數，臺階回復熱處理后的增材制造單晶鎳基高溫合金進行標準熱處理得到單晶鎳基高溫合金；該熱處理方法步驟復雜，時間長，不利于工業化應用。

CN109014215 A公開了一種增材制造單晶鎳基高溫合金的熱處理方法，該方法包括：執行將待處理的增材制造單晶鎳基高溫合金在熱處理爐中進行固溶熱處理、時效熱處理和冷卻步驟，并對處理后的增材制造單晶鎳基高溫合金進行切片制樣，結合微觀組織表征和晶體取向分析，根據γ′相尺寸和熱影響區與外延生長區內是否出現再結晶判斷熱處理方法效果；該方法需進行兩次冷卻處理和兩次時效熱處理，時間長，生產效率低。

綜上所述，如何提供一種新的增材制造鎳基高溫合金的熱處理方法，提高鎳基高溫合金性能的同時提升生產效率，成為當前亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種增材制造用GH3536高溫合金的熱處理方法，所述熱處理方法通過控制熱處理過程中的工藝條件，提高了熱處理后的GH3536高溫合金的性能，使其性能接近鍛件水平，具有較好的工業應用前景。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種增材制造用GH3536高溫合金的熱處理方法，所述熱處理方法包括以下步驟：

(1)將GH3536高溫合金在保護性氣氛下進行熱等靜壓處理，然后進行一級冷卻處理；

(2)將步驟(1)冷卻后的GH3536高溫合金在真空條件下進行固溶處理和二級冷卻處理，再進行三級冷卻處理。

本發明中，所述熱處理方法通過控制熱處理過程中的熱等靜壓的氣氛以及固溶處理和二級冷卻的壓力，提高了增材制造用GH3536高溫合金的性能，使其性能接近鍛件水平，具有較好的工業應用前景。

本發明中，在保護性氣氛下進行熱等靜壓處理可防止表面氧化，避免影響零件表面的強度。