一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法.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(10)申请公布号CNCN103643188103643188A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310526219.0(22)申请日2013.10.29(71)申请人沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司地址110043辽宁省沈阳市大东区东塔街6号(72)发明人彭志江张明俊邹建波韩欢乐献刚(74)专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C22F1/10(2006.01)C21D9/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法(57)摘要一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法属冶金技术领域，按照以下步骤进行：（1）叶片装炉：（2）随炉升温后保温：在真空或惰性气体保护下，在950℃~960℃保温40~45min，在1190℃~1200℃保温2~2.5h，在1230℃保温4~4.5h，（3）随炉降温：在冷却速率为40±25℃/min的条件下，从1230℃冷却到1000℃，用惰性气体分压冷却；1000℃时充惰性气体冷却到300℃，300℃以下打开炉门冷却。本发明对使用一个寿命后的K465合金涡轮叶片恢复性能（蠕变）效果非常明显，晶内γ′形貌由多边形或花篮状恢复为立方体形貌，更加方形化。CN103643188ACN103648ACN103643188A权利要求书1/1页1.一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法，按照以下步骤进行：（1）叶片装炉：将服役一个寿命的K465合金涡轮叶片垂直于工装夹具面装入真空炉；（2）随炉升温后保温：在真空或惰性气体保护下，真空炉自室温送电、加热并随炉升温，在950℃~960℃保温40~45min，在1190℃~1200℃保温2~2.5h，从室温加热到1230℃，整个加热时间要控制在5.5~6.0h之间；在1230℃保温4~4.5h，（3）随炉降温：在冷却速率为40±25℃/min的条件下，从1230℃冷却到1000℃，用惰性气体分压冷却；1000℃时充惰性气体冷却到300℃，冷却速率相当于空冷，气冷压强不小于0.4MPa；300℃以下打开炉门冷却得到恢复性能的K465合金涡轮叶片。2.根据权利要求1所述的一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法，其特征在于步骤（3）中整个冷却过程中炉内的真空压强不高于0.133Pa。2CN103643188A说明书1/4页一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法技术领域[0001]本发明属冶金技术领域，特别涉及一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法。背景技术[0002]K465合金具有较高的热强性，良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能，广泛用于制造航空发动机涡轮叶片，而且叶片能在1000℃以下长期使用，在国际上处于领先地位。该合金为沉淀强化型铸造高温合金，其晶内γ′强化相含量在63%（体积百分比）左右，叶片的使用寿命是由晶内γ′强化相的形貌来决定的。叶片服役一个寿命（500h~600h）后，γ′相形貌由原来的方形化变为多边形或花篮状。到目前为止，国内尚无K465合金涡轮叶片性能恢复的先例。发明内容[0003]针对上述问题，本发明提供一种可通过恢复性能热处理工艺使晶内γ′相的形貌得到恢复，使其形貌更加方形化（由多边形或花篮状恢复为立方体形貌）的方法，可有效延长合金的持久寿命，使叶片的使用寿命得到提高，达到1000h~1500h，有效降低了叶片的制造成本。[0004]本发明一种K465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法，按照以下步骤进行：（1）叶片装炉：将服役一个寿命的K465合金涡轮叶片垂直于工装夹具面装入真空炉；（2）随炉升温后保温：在真空或惰性气体保护下，真空炉自室温送电、加热并随炉升温，在950℃~960℃保温40~45min，在1190℃~1200℃保温2~2.5h，从室温加热到1230℃，整个加热时间要控制在5.5~6.0h之间；在1230℃保温4~4.5h，（3）随炉降温：在冷却速率为40±25℃/min的条件下，从1230℃冷却到1000℃，用惰性气体分压冷却；1000℃时充惰性气体冷却到300℃，冷却速率相当于空冷，气冷压强不小于0.4MPa；整个冷却过程中炉内的真空压强不高于0.133Pa，300℃以下打开炉门冷却得到恢复性能的K465合金涡轮叶片。[0005]为防止叶片在热处理过程中发生变形，按图1、图2所示的方式垂直于工装夹具面装炉。[0006]在真空或惰性气体保护下，真空炉自室温送电、加热并随炉升温，在950℃~960℃保温（40~45）min作为第一个保温台阶，其目的是为了使炉内叶片受热均匀；在1190℃~12