一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法.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CN106480386A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201611144070.X(22)申请日2016.12.13(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人赵子华孔远航张峥(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人姜荣丽(51)Int.Cl.C22F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法(57)摘要本发明公开了一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法，属于高温合金的组织修复技术领域。所述的热等静压方法包括将试样在热等静压炉内进行热等静压处理，处理工艺为：压力介质使用高纯Ar气，试样置于坩埚并埋于细小的Al2O3颗粒中，以5～15℃/min的升温速率从室温升温至1225℃～1250℃，同时Ar气压力升至20～40MPa，保温保压30min～90min，再升压至100MPa～150MPa保持120min以上；以1000℃/h的速率冷却至室温。本发明通过合理的热等静压工艺处理后，使得服役叶片组织得到修复，有效修复蠕变损伤及铸造缺陷的同时不会产生内部再结晶，修复后组织的显微硬度明显提高，高温力学性能得到恢复。CN106480386ACN106480386A权利要求书1/1页1.一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法，其特征在于：所述的热等静压方法包括如下步骤：第一步，将服役后产生蠕变损伤的DZ125叶片取样；第二步，将取好的试样在热等静压炉内进行热等静压处理，处理工艺为：压力介质使用高纯Ar气，试样置于坩埚并埋于Al2O3颗粒中，以5～15℃/min的升温速率从室温升温至1225℃～1250℃，同时Ar气压力升至20～40MPa，保温保压30min～90min，再升压至100MPa～150MPa保持120min以上；第三步，以大于1000℃/h的速率冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法，其特征在于：所述的Al2O3颗粒平均直径为10～15微米。3.根据权利要求1所述的一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法，其特征在于：第二步中所述的热等静压处理工艺为，先在1225℃/30MPa保持60min，后在1225℃/100MPa保持120min，修复服役后DZ125内的蠕变损伤且不产生内部再结晶。2CN106480386A说明书1/3页一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法技术领域[0001]本发明涉及高温合金的组织修复技术领域，特别是涉及一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法。背景技术[0002]定向凝固的高温合金DZ125广泛应用于航空发动机热端转子的叶片，其具有较好的高温力学性能，但是转子的服役环境非常苛刻，常受到不同程度的服役蠕变组织损伤，使其性能退化导致失效破坏，蠕变损伤的主要形式为显微组织退化和蠕变孔洞的形核及长大。国内现有技术中并没有有效的修复工艺，因此需要根据DZ125合金的特征研究出一种损伤组织的修复工艺，来提高部件的使用寿命，降低成本，从而延长航空发动机使用寿命。[0003]DZ125合金高温蠕变损伤主要表现在显微组织退化和蠕变孔洞的形核及长大。对于合金组织的修复技术包括两个步骤：(1)热等静压修复DZ125合金服役过程中产生的蠕变孔洞及原始组织中的铸造缺陷；(2)恢复热处理制度改善退化的显微组织，使其达到或接近服役前的显微组织形貌。[0004]热等静压工艺参数的选择与合金的损伤程度及合金类型密切相关，特别是对于定向凝固高温合金来说，热等静压的参数选取异常重要，不当的温度选择可能会在愈合孔洞附近产生内部再结晶。发明内容[0005]针对上述现有技术的问题，本发明提供了一种修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法。目的是通过合理的热等静压工艺处理后，使得服役叶片组织得到修复，性能得到提升，恢复服役前的良好的高温力学性能。[0006]本发明提供的所述的修复定向凝固高温合金DZ125蠕变损伤的热等静压方法，具体是通过如下步骤实现的：[0007]第一步，将服役后产生蠕变损伤的DZ125叶片在适当的部位取样；[0008]第二步，将取好的试样在热等静压炉内进行热等静压处理，处理工艺为：[0009]压力介质使用高纯Ar气，试样置于坩埚并埋于细小的Al2O3颗粒中，以5～15℃/min的升温速率从室温升温至1225℃～1250℃，同时Ar气压力升至20～40MPa，保温保压30min～90min，再升压至100MPa～150MPa保持120mi