[發明專利]GH5188合金均勻化熱處理工藝的確定方法

在審

• 申請號: 202111367570.0
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114038522A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 戚慧琳;蔣世川;郭續龍
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院股份有限公司
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C10/00;G06F30/20;C22F1/10;C21D11/00;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉揚

本發明涉及一種用于確定消除GH5188合金中的成分偏析的相關工藝步驟，獲得均勻的組織的GH5188合金均勻化熱處理工藝的確定方法包括如下步驟：a、首先，計算GH5188合金的熱力學平衡相圖，計算GH5188合金的非平衡凝固曲線；b、計算GH5188合金的非平衡凝固元素再分配規律；c、將鑄態GH5188合金置于熱處理爐中；d、將鑄態GH5188合金置于熱處理爐中，隨爐加熱至溫度T1，并保溫t1小時，其中t1的取值范圍為2?10，然后快速冷卻至室溫；觀察試樣的微觀組織是否存在枝晶組織和明顯的碳化物析出相，若存在枝晶組織和明顯碳化物析出相，將上一步驟中的t1延長6h，定義為新的t1，直到不存在枝晶組織和明顯碳化物析出相并且無過燒留下的孔洞。本發明尤其適用于GH5188合金均勻化熱處理工藝之中。

技術領域

本發明涉及GH5188合金均勻化工藝方法領域，尤其是一種GH5188合金均勻化熱處理工藝的確定方法。

背景技術

GH5188是一種固溶強化型鈷基高溫合金，具備良好的加工、焊接、抗蠕變性能、耐高溫氧化性、高溫強度、耐腐蝕性。GH5188可應用于燃氣輪機、渦流板、火焰導向器、燃燒室內壁、外壁、封嚴片等高溫部件。現有的技術在GH5188原始鑄錠的凝固過程中，存在元素偏析和M6C、M23C6等析出相的缺陷，影響其熱塑性和熱加工性能。因此，需要對GH5188合金進行適當的均勻化熱處理，以達到有效消除元素偏析，提高合金熱塑性和熱加工性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于確定消除GH5188合金中的成分偏析的相關工藝步驟，從而獲得均勻的組織的GH5188合金均勻化熱處理工藝的確定方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：GH5188合金均勻化熱處理工藝的確定方法，包括如下步驟：

a、首先，計算GH5188合金的熱力學平衡相圖，確定GH5188合金的主要析出相及析出順序，計算GH5188合金的非平衡凝固曲線，確定GH5188合金的凝固溫度范圍和各析出相析出溫度，其中，將主要析出相的最低析出溫度定為Tc；

b、計算GH5188合金的非平衡凝固元素再分配規律，確定GH5188合金的主要偏析元素，通過光學顯微鏡或掃描電鏡觀察GH5188合金鑄態組織和析出相的形貌，選取鑄錠心部范圍的枝晶組織并隨機選取測試點，統計合金元素含量，隨后，通過公式：元素偏析系數K＝枝晶間溶質元素平均濃度/枝晶干溶質元素平均濃度，來計算GH5188合金鑄態組織的元素偏析情況，確定主要析出元素；

c、將鑄態GH5188合金置于熱處理爐中，隨爐加熱至溫度T0并保溫1-2h，溫度T0較Tc低ΔT，其中ΔT取值范圍為20-120℃，然后快速冷卻至室溫，隨后觀察所得試樣的微觀組織，分析試樣中析出相是否發生回熔；其中，若不存在回熔現象，則以10-20℃為一級逐級提高加熱溫度；若試樣中析出相發生回熔，則觀察是否因析出相快速熔化留下孔洞，若試樣微觀組織中存在孔洞，則將上一級溫度定義為均勻化溫度T1；

d、將鑄態GH5188合金置于熱處理爐中，隨爐加熱至溫度T1，并保溫t1小時，其中t1的取值范圍為2-10，然后快速冷卻至室溫；隨后觀察所得試樣的微觀組織是否存在枝晶組織和明顯的碳化物析出相，若存在枝晶組織和明顯碳化物析出相，則將上一步驟中的t1延長6h，定義為新的t1，直到不存在枝晶組織和明顯碳化物析出相并且無過燒留下的孔洞。

進一步的是，步驟a中，通過材料模擬軟件JMatPro計算GH5188合金的熱力學平衡相圖。

進一步的是，步驟a中，通過材料模擬軟件JMatPro計算GH5188合金的非平衡凝固曲線。

進一步的是，步驟b中，通過材料模擬軟件JMatPro計算GH5188合金的非平衡凝固元素再分配規律。

進一步的是，步驟b中，選取鑄錠心部范圍的枝晶組織時為隨機選取十個測試點。