[發(fā)明專利]一種深過冷處理GH605高溫合金及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110998638.9 | 申請日： | 2021-08-27 |
| 公開（公告）號： | CN113667916B | 公開（公告）日： | 2022-07-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 賀一軒;劉栩東;卜凡;李金山;王軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 西北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C22F3/00 | 分類號： | C22F3/00;C22C19/07;C22C1/02;C22C1/06;B22D27/20 |
| 代理公司： | 北京眾達(dá)德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570 | 代理人： | 劉杰 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 過冷 處理 gh605 高溫 合金 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種深過冷處理GH605高溫合金及其制備方法，該合金制備方法包括如下過程：將原始態(tài)GH605合金樣品置入石英試管并放入凈化劑；將石英試管置于感應(yīng)爐腔室的高頻感應(yīng)加熱線圈內(nèi)，將腔室內(nèi)抽真空并充入Ar氣體；調(diào)節(jié)加熱溫度與紅外測溫儀位置，使實時測量溫度與合金樣品溫度保持一致，待凈化劑充分熔化并包覆合金樣品后，將合金樣品過熱至高于合金樣品的液相線溫度100K–250K并保溫，實時觀測合金熔體狀態(tài)；待發(fā)生再輝現(xiàn)象后，判斷合金樣品的過冷度是否達(dá)到過冷度50K以上的要求，若滿足要求則讓合金樣品自然冷卻至室溫。本發(fā)明采用熔體過冷處理，調(diào)控凝固及后續(xù)相的析出，獲得大過冷度且顯微硬度相比原始態(tài)提升60.4％?66.7％的合金。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種深過冷處理GH605高溫合金及其制備方法。
背景技術(shù)
高溫合金是指能在600℃以上，具備抗氧化和抗腐蝕性能，并在一定應(yīng)力作用下可長期工作的一類金屬材料。高溫合金既是航空、航天發(fā)動機，及關(guān)鍵熱端部件的使用材料，又是石油、化工等工業(yè)部門所需的高溫耐蝕材料。現(xiàn)階段，高溫合金種類繁多，按主元素分，常見的高溫合金分為：鎳基、鐵基、以及鈷基高溫合金。與鎳基、鐵基高溫合金相比，鈷基高溫合金抗剪切能力好，熱疲勞、蠕變性能強、同時又具備良好的抗熱腐蝕性能，因此廣泛應(yīng)用于對蠕變、疲勞要求高的緊固件、燃燒室、甚至渦輪增壓器等關(guān)鍵零部件。近些年來，通過對航空發(fā)動機中，鈷基高溫合金關(guān)鍵零部件進(jìn)行損傷分析，人們發(fā)現(xiàn)，磨損導(dǎo)致的微裂紋形核以及開裂是主要的失效因素。因此提高鈷基高溫合金的抗磨損能力，是提高航空發(fā)動服役壽命的關(guān)鍵因素。
提高抗磨損能力的關(guān)鍵手段可從兩個方面入手，其一：在磨損接觸面注入潤滑劑，這種方法無疑對零件的組合、封裝提出了更高的要求；其二，增加零部件的表面硬度，這種方法從原材料入手，增加了合金的抗磨性，無疑更具有普適性。現(xiàn)階段，常見的增加GH605高溫合金表面硬度的方法主要有噴丸、鍍硬質(zhì)涂層等，但是其處理效果往往不能達(dá)到預(yù)期，無法得到所需硬度的GH605高溫合金。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種深過冷處理GH605高溫合金及其制備方法，本發(fā)明提供的深過冷處理方法其特點是操作簡單，且能夠使GH605高溫合金硬度提升明顯。其中，GH605牌號合金化學(xué)組成如下表所示：
表1 GH605牌號合金化學(xué)成分表(GB/T 14992-2005)
本發(fā)明具體是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
本發(fā)明第一方面提供一種深過冷處理GH605高溫合金，所述深過冷處理GH605高溫合金為表面光潔且顯微硬度相比原始態(tài)提升60.4％-66.7％的合金。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，所述深過冷處理GH605高溫合金的網(wǎng)狀第二相為Co(W,Cr)-Laves相，具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明第二方面提供一種上述的深過冷處理GH605高溫合金的制備方法，包括如下步驟：
步驟1：將原始態(tài)GH605合金樣品置入石英試管并在樣品上方放入一定量的凈化劑；
步驟2：將裝有樣品的石英試管置于感應(yīng)爐腔室的高頻感應(yīng)加熱線圈內(nèi)，然后將所述感應(yīng)爐腔室內(nèi)抽真空并充入高純Ar氣體；
步驟3：啟動高頻感應(yīng)加熱電源，首先緩慢調(diào)節(jié)功率加熱溫度至高于所述凈化劑的熔點但低于所述合金樣品的熔點或液相線溫度，排出所述凈化劑中存在水分和氣泡；此時啟動紅外測溫儀實時檢測所述合金樣品的溫度，該溫度隨時間的變化曲線傳輸至電腦端用于過冷曲線的分析；
步驟4：在步驟3的溫度下保溫5-20min，待氣泡充分排出后繼續(xù)加熱功率至所述合金樣品熔化，繼續(xù)將所述合金樣品過熱至高于所述合金樣品的液相線溫度100K–250K并保溫一段時間，保溫過程中實時觀測合金熔體狀態(tài)；
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