[发明专利]一种调整优质GH2132合金叶片锻件屈服强度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理领域，具体为一种调整优质GH2132合金叶片锻件屈服强度的方法。

背景技术

GH2132是Fe-25Ni-15Cr基高温合金，加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。标准热处理制度为固溶处理加时效处理，固溶处理温度900℃±10℃，保温1h～2h，油冷；时效处理为705℃±10℃，保温16h，空冷；650℃±10℃，保温16h，空冷。在标准热处理状态下，在γ基体上有球状均匀、弥散分布的Ni₃(Ti,Al)型γ’相。该合金具有良好的综合性能，晶粒度细小均匀，缺口敏感小，含碳量低，热处理无须考虑脱碳等优点。但采用标准热处理制度处理后，会出现屈服强度偏下限的问题，通常需要采用补充时效等方法来提高合金的强度以满足技术要求。

加热、保温、冷却是热处理的基本过程，三者缺一不可，且每一阶段都对热处理后产品的质量和性能有重要影响。合理的冷却能力，均匀的冷却时保证零件性能、减小零件畸变的主要措施。因此，冷却介质和冷却方式的选择至关重要。本发明叶片锻件固溶处理后采用一定温度一定浓度的PAG类有机聚合物水溶性淬火介质KR6480冷却，通过改变固溶处理后的冷却方法，控制组织转变时的冷却速度，来改善叶片的力学性能，调整屈服强度。

发明内容

本发明的目的在于一种调整优质GH2132合金叶片锻件屈服强度的方法，解决现有技术中存在屈服强度偏低的问题，通过调整锻件热处理后的屈服强度，使其满足技术要求。

本发明的技术方案是：

一种调整优质GH2132合金叶片锻件屈服强度的方法，热处理制度为固溶处理加时效处理，固溶处理为900℃±10℃，保温1h～2h；固溶处理后，采用PAG类有机聚合物水溶性淬火介质KR6480冷却至室温；采用两次时效处理：第一次时效处理705℃±10℃，保温15～17h空冷至室温；二次时效处理650℃±10℃，保温15～17h空冷至室温。

所述的调整优质GH2132合金叶片锻件屈服强度的方法，KR6480淬火介质的浓度为30wt％～40wt％，淬火时淬火介质的温度范围为20℃～30℃。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明优质GH2132合金静子叶片锻件标准热处理制度为固溶处理加时效处理，固溶处理温度900℃±10℃，保温1h～2h，油冷；时效处理温度705℃±10℃，保温16h，空冷；650℃±10℃，保温16h，空冷。但采用标准热处理制度处理后会出现屈服强度偏下限的问题，为了改善锻件的屈服强度，本发明固溶处理后采用一定温度一定浓度的PAG类有机聚合物水溶性淬火介质KR6480冷却，成功地实现了对锻件屈服强度的调整。

2、采用本发明的GH2132合金在航空发动机上使用，该技术可应用于GH2132合金叶片锻件，也可以在该材料其他零件研制生产上进一步推广。

附图说明

图1为冷却特性和冷却过程曲线。

图2为GH2132叶片试件标准热处理后高倍组织。

图3为GH2132叶片试件应用30％KR6480热处理后高倍组织。

具体实施方式

在具体实施过程中，本发明调整优质GH2132合金叶片锻件屈服强度的方法，其工艺路线如下：

固溶(采用不同温度不同浓度的PAG类有机聚合物水溶性淬火介质KR6480冷却)→60℃～70℃的热水冲洗→一次时效/空冷→二次时效/空冷→组织观察→力学性能试验→确定工艺。

①不同冷却介质的冷却特性测试

先把试件加热到850℃，再将其迅速投入淬火液中，把热电偶温度随冷却时间变化的曲线记录下来，即可得到所试验材料在各具体液态介质中的冷却曲线。把冷却曲线用计算机进行微分处理即可得到冷却速度随温度变化曲线，就是淬火剂的冷却特性曲线。

②KR6480淬火介质浓度选择工艺试验

配置8wt％、15wt％、20wt％、30wt％和40wt％五种浓度的KR6480水溶性淬火介质，淬火介质的温度控制在20℃～30℃，并应用不同浓度的冷却介质完成热处理工艺试验。其中，固溶处理为900℃±10℃，保温1h～2h，KR6480冷却，采用二次时效处理，705℃±10℃，保温16h，空冷；650℃±10℃，保温16h，空冷。

③组织观察

应用扫描电镜观察工艺试验试件的高倍组织。

④力学性能测试

测试应用机械油和不同浓度KR6480冷却后试验件的室温拉伸和高温持久性能。