一种GH864镍基高温合金组织精确控制的热加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102312118A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102312118A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号201110282267.0(22)申请日2011.09.21(71)申请人北京科技大学地址100083北京市石景山区学院路30号(72)发明人董建新姚志浩洪成淼张麦仓(74)专利代理机构北京东方汇众知识产权代理事务所(普通合伙)11296代理人刘淑芬(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)G01N1/28(2006.01)G01N33/20(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种GH864镍基高温合金组织精确控制的热加工方法(57)摘要本发明一种GH864镍基高温合金组织精确控制的热加工方法，属于镍基高温合金热加工领域，特别适用于难变形GH864合金热加工温度的确定。这种精确控制的热加工工艺特征为：确定GH864合金热变形的温度下限Tγ'和上限TMC。由每个炉批次不同成分，根据最佳热加工控制温度模型Tohw＝Tγ'＋n(TMC-Tγ')，即获得所对应的最佳热加工温度值。GH864合金的热加工方法，经本模型控制热加工温度，接着进行适当固溶及时效热处理，并保证温度及时间的最佳化。最后得到的热处理态GH864合金组织良好，晶粒度较为均匀和晶界碳化物断续分布；拉伸性能和持久性能测试结果表明，经此模型热加工的GH864合金性能均超过了技术条件的要求，同时使合金性能的波动性降低，保证了高温运行部件的稳定运行。CN10238ACCNN110231211802312120A权利要求书1/2页1.一种GH864镍基高温合金组织精确控制的热加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：1）将GH864镍基高温合金试样经过均匀化、开坯及镦拔处理，在温度为1080~1280°C/4h保温后水冷处理，然后测定碳化物含量、晶粒尺寸随温度的变化规律，并在扫描电镜下观察MC碳化物变化的规律，结合显微形貌和晶粒度随温度的变化规律得到MC碳化物的回溶温度TMC；2）测定该GH864合金试样的实际成分，根据GH864合金标准成分范围，γ'相的析出温度随着Ti含量的变化是呈线性递增的趋势，γ¢相的析出温度可表示为如式(1)：(1)式中：XTi为Ti的百分含量，A、B分别为不同Al百分含量对应的截距和斜率，其中，Al的百分含量为1.2-1.6wt%，A的取值为859.21-884.52，B的取值为44.93-56.98；3）根据以上给出的方法求出Tγ'和TMC，GH864合金最佳热加工控制温度模型，如式（2）所示，根据式（2）确定出所述GH864合金试样热加工的最佳热加工控制温度Tohw：Tohw＝Tγ'＋n(TMC-Tγ')（2）式中n=0.2-0.9，步骤2：将所述试样在步骤2得到的最佳热加工控制温度下，速率为10-15mm/s，变形量大于45%，并在压机上下模具上放置保温棉，进行锻压；步骤3：所述试样经过步骤2处理后，进行固溶处理：温度为950-1100℃，保温1-8h；第一阶段时效，温度为700-900℃保温1-16h进行油冷，以60℃/min冷却到第二阶段时效，在温度为650-850℃保温6-24h，空冷进行。2.一种GH864镍基高温合金组织精确控制的热加工方法，其特征在于，步骤1：1）将GH864镍基高温合金经过均匀化、开坯及镦拔处理，在温度为1080~1280°C/4h保温后水冷处理，然后测定碳化物含量、晶粒尺寸随温度的变化规律，并在扫描电镜下观察MC碳化物变化的规律，结合显微形貌和晶粒度随温度的变化规律得到MC碳化物的回溶温度TMC；2）测定该GH864合金的实际成分，根据GH864合金标准成分范围，γ'相的析出温度随着Ti含量的变化是呈线性递增的趋势，γ¢相的析出温度可表示为如(1)：(1)式中：XTi为Ti的百分含量，A、B分别为不同Al百分含量对应的截距和斜率，其中，Al的百分含量为1.2-1.6wt%，A的取值为859.21-884.52，B的取值为44.93-56.98；3）根据以上给出的方法求出Tγ'和TMC，GH864合金最佳热加工控制温度模型，如式（2）所示，根据式（2）确定出所述GH864合金试样热加工的最佳热加工控制温度Tohw：Tohw＝Tγ'＋n(TMC-Tγ')（2）式中n=0.2-0.9，步骤2：将所述试样在步骤2得到的最佳热加工控制温度下，速率为10-15mm/s，变形量2CCNN110231211802312120A权利要求书2/2页大于45%，并在压机上下模具上放置保温棉，进行锻压；步骤3：所述试样经过步骤2处理后，进行固溶处理：温度低于Tγ'点10-20℃，保温1-8h；第一段时效，温度为8