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热处理制度对GH4169冷轧叶片组织性能的影响

浏览:271     时间:2020-01-03 22:16:57
      GH4169合金,是一种含Nb的高强度镍-铬-铁基高温合金,主要用于制造航空发动机的高温部件,如涡轮盘、叶片、机匣等。该合金的主要强化相为体心四方的γ″相及面心立方的γ′相,在650℃以下具有较高的强度和塑性、良好的抗疲劳和耐腐蚀性,是目前航空航天领域应用最为广泛的高温合金。
  GH4169合金冷辊轧叶片的制造过程是从坯料开始经过多次冷轧变形、软化热处理、中间热处理及最终热处理,直到获得满意的金相组织及性能合格的叶片,这是一个完整的工艺链。科研人员研究了热处理软化制度变化对GH4169合金组织性能的影响,为GH4169合金冷辊轧叶片热处理制度的制定提供依据。
  试验用GH4169合金板材规格为2.5mm厚固溶状态的冷轧板,棒材为Φ20mm固溶状态的热轧棒。GH4169合金板材分别按10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%变形程度进行冷轧,冷轧后选择970、980、995℃在箱式电炉内进行软化处理。GH4169合金棒材冷轧变形后进行970和995℃软化处理,板材冷轧变形后进行1000℃软化处理,叶片冷轧后进行970℃软化处理,然后均进行中间处理和固溶时效处理。中间处理制度为900℃,空冷,固溶时效处理制度为1010℃,空冷+720℃×8h冷至620℃×8h,空冷。试验完毕后,用金相显微镜及拉力试验机等检测合金金相组织和力学性能。
试验结果表明:
  (1)GH4169冷辊轧叶片冷轧后采用970~995℃软化处理制度,可以使硬度得到明显降低,有利于第二次冷轧的进行。
  (2)采用995℃温度进行软化处理,可以得到更好的软化效果,且对合金组织性能无影响。
  (3)GH4169合金冷轧变形后,软化处理对力学性能影响很小,而中间处理和最终固溶时效热处理是决定力学性能的重要工序。
  (4)冷辊轧叶片所选用的中间处理和固溶时效制度,对于改善金相组织及力学性能会起到有效作用。