一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114214583A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111544537.0(22)申请日2021.12.16(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人樊江昆景战杰刘栩东李金山唐斌王军寇宏超袁睿豪陈彪(74)专利代理机构北京众达德权知识产权代理有限公司11570代理人彭博(51)Int.Cl.C22F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺(57)摘要本发明公开了一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，包括以下步骤：S1：将炉温升至1100～1160℃，放入Inconel625合金，保温(d×0.6+30)～(d×0.6+70)min，其中，d为Inconel625合金的横截面直积，单位为mm；S2：取出Inconel625合金，放入水中淬火，淬火水温为10～25℃；S3：将一次淬火后的Inconel625合金再次放入750℃～800℃的炉中，施加拉应力，保温20～40h，其中，应力水平为100～250MPa；S4：取出Inconel625合金，二次淬火，淬火水温为10℃～25℃。本发明通过对固溶强化后的Inconel625合金施加拉应力，进行蠕变时效热处理，加快δ相的生成效率，无需进行几百、成千小时的加热，有效提高了其实用性，热处理过程中，拉应力的施加还使得δ相的成型速度更快、数量更多、分布更加均匀，且尺寸更为细小，大幅度提升了CN114214583A拉伸强度。CN114214583A权利要求书1/1页1.一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将炉温升至1100～1160℃，放入Inconel625合金，保温(d×0.6+30)～(d×0.6+70)min，其中，d为Inconel625合金的横截面直积，单位为mm；S2：取出Inconel625合金，放入水中淬火，淬火水温为10～25℃；S3：将一次淬火后的Inconel625合金再次放入750℃～800℃的炉中，施加拉应力，保温20～40h，其中，应力水平为100～250MPa；S4：取出Inconel625合金，二次淬火，淬火水温为10℃～25℃。2.根据权利要求1所述的高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，其特征在于，在步骤S1中，采用箱式电阻炉加热Inconel625合金。3.根据权利要求2所述的高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，其特征在于，在步骤S1中，将炉温升至1100～1160℃的方法为：以10℃/分钟的速度升温至650℃，再以5℃/分钟速度升温至950℃，最后以3°每分钟速度升温至1100～1160℃。4.根据权利要求2所述的高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，其特征在于，在步骤S1中，在所述箱式电阻炉中垫有供Inconel625合金放置的耐火砖，所述耐火砖上的Inconel625合金位于炉膛中部。5.根据权利要求1所述的高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，其特征在于，在步骤S3中，所述Inconel625合金于750℃下，施加170MPa的应力，保温20h。6.根据权利要求1所述的高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，其特征在于，在步骤S3中，所述Inconel625合金于800℃下，施加250MPa的应力，保温40h。2CN114214583A说明书1/5页一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺技术领域[0001]本发明涉及一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，属于高温合金技术领域。背景技术[0002]近年来，随着航空发动机推进比不断提升，关键零部件的服役环境也变得非常苛刻。因此对高温合金的高温强度、持久性能、显微组织稳定性，提出了更高的要求。为了提升我国高温合金材料技术，需要加强高温合金制造创新体系建设，强化高温合金关键共性技术研发，以推进我国航空航天事业健康持续发展。[0003]高温合金是指以铁、镍、钴为基体，能在600℃及以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类合金金属，具有良好的抗氧化、抗腐蚀、和抗疲劳性能，因而成为装备制造、能源化工、国防等领域不可缺少的一类材料。高温合金种类繁多，在众多高温合金中，镍基高温合金使用量最大，使用范围也最广。特别是航空发动机的关键零部件：涡轮叶片、燃烧室、甚至涡轮增压器，多采用镍基高温合金制备。[0004]在镍基高温合金中，根据强化方式不同，可将其分为固溶强化型以及沉淀强化型合金，以Inconel625合金为代表的固溶强化型镍基高温合金具有单相面心立方结构，因而耐蚀性好；同时，由于其3d电子层几乎被填满，可以溶入半径较大的原子，如Fe，Al，Ti，C