[发明专利]低膨胀高温合金热处理方法

说明书

本发明公开了一种低膨胀高温合金热处理方法，尤其是一种涉及金属材料热处理领域的低膨胀高温合金热处理方法：本申请的低膨胀高温合金热处理方法，包括以下几个步骤：A、将合金加热到820℃～920℃并保温20min～2h，然后进行空冷；B、将合金加热到960℃～980℃并保温30min～2h，然后进行空冷；C、将合金加热到720℃～745℃并保温4h～8h；D、以55℃/h的冷却速度炉将合金冷却至620℃并保温4h，然后进行空冷。本发明的低膨胀高温合金热处理方法既能提高合金综合性能，又可以消除合金缺口敏感性。

技术领域

本发明涉及一种低膨胀高温合金热处理方法，尤其是一种涉及金属材料热处理领域的低膨胀高温合金热处理方法。

背景技术

GH2909合金是Fe-Ni-Co基时效硬化型低膨胀高温合金，在航空航天及工业领域应用十分广泛。GH2909合金在实际生产过程中，包括合金冶炼、热加工及热处理等环节，其中热处理环节是GH2909合金的最终处理环节，也是提高GH2909合金的强度、塑性和高温持久性能，消除合金缺口敏感性的最重要环节。

目前，GH2909合金标准热处理制度包括：A---980℃保温1h，空冷；720℃保温8h，以55℃/h炉冷至620℃保温8h，空冷；B---980℃保温1h，空冷；745℃保温4h，以55℃/h炉冷至620℃保温4h，空冷。针对GH2909合金的热处理工艺，文献报道的技术要点主要采用“一次固溶+2次时效”，即在980℃温度附近进行一次固溶处理，在720℃和620℃温度附近进行两次固溶处理；部分文献采用“两次固溶+两次时效”，即在980℃附近进行两次固溶处理，然后在720℃和620℃温度附近进行两次时效处理。但是现有技术热处理后的合金综合性能不足，特别是缺口敏感性高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能提高合金综合性能，又可以消除合金缺口敏感性的低膨胀高温合金热处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的低膨胀高温合金热处理方法，包括以下几个步骤：

A、将合金加热到820℃～920℃并保温20min～2h，然后进行空冷；

B、将合金加热到960℃～980℃并保温30min～2h，然后进行空冷；

C、将合金加热到720℃～745℃并保温4h～8h；

D、以55℃/h的冷却速度炉将合金冷却至620℃并保温4h，然后进行空冷。

进一步的是，在C步骤中将合金加热到720℃并保温8h。

进一步的是，在C步骤中将合金加热到745℃并保温4h。

进一步的是，本本申请的高温合金的成分和各个成分的质量百分数为：C：≤0.06％，Ni：35％～40％，Co：12％～16％，Nb+Ta：4.3％～5.2％，Ti：1.3％～1.8％，Si：0.36％～0.5％，B：≤0.012％，Al：≤0.2％。

本发明的有益效果是：本申请利用将合金加热到820℃～920℃并保温20min～2h，然后进行空冷的热处理工艺，可以调整热加工后的合金组织，使合金晶界析出大量颗粒状不连续Laves相，这在960～980℃温度区间热处理30min～2h过程中，晶界Laves相起着钉扎晶界的作用，没有Laves相的晶界发生原子扩散而迁移，最后形成弯晶组织。通过本发明热处理工艺，与标准热处理相比，可以获得更多的晶界Laves析出相，并获得理想的弯晶组织，可以提高合金的强度、塑性，提高合金高温持久性能，并消除缺口敏感性。

附图说明

图1是采用现有技术进行热处理后的得到的产品合金显微组织图；

图2是采用本申请的工艺进行热处理后的得到的产品合金显微组织图；

具体实施方式