[发明专利]一种GH4169合金的高效节能热处理工艺

说明书

本发明公开了一种GH4169合金的高效节能热处理工艺，包括以下步骤：S1：固溶处理：将锻造得到的GH4169合金部件进行固溶处理；S2：短时效处理，固溶处理后的GH4169合金部件在（730~780）±10℃下保温4~6h，炉冷至（630~660）±10℃并保温40~90min，冷却。本发明的优点是通过本发明热处理工艺得到的GH4169合金的短时力学性能不低于传统热处理工艺得到的合金部件的短时力学性能的同时，且由于采用了短时效处理，短时效处理时间远低于传统热处理工艺中时效处理时间，节约了能源，降低了生产成本，大大提高了经济效益。

技术领域

本发明涉及高温合金热处理技术领域，更具体地说，它涉及一种GH4169合金的高效节能热处理工艺。

背景技术

GH4169是一种沉淀强化镍基高温合金，其以面心立方奥氏体为基体，以γ″(Ni₃Nb) 为主要强化相并辅以γ′(Ni₃(Al, Ti, Nb)) 强化，在－253～650℃之间具有较高的强度（抗拉强度、屈服强度、持久强度）和较好的塑性，同时具有良好的抗腐蚀、抗辐射、热加工及焊接性能，此外该合金中又不含稀缺的Co资源，因而其应用前景广阔，尤其在航空航天领域得到广泛应用。

GH4169合金优异的力学性能与其晶粒、析出相（γ″相、γ′相和δ相）的组织特征紧密相关，其中，晶粒组织特征主要通过晶粒度、组织均匀与否等方面进行衡量；析出相的组织特征主要通过其形貌、数量、尺寸、分布等方面进行衡量。研究表明：细晶组织可以获得具有高的短时性能（室温拉伸、高温拉伸）的部件；组织特征良好的析出相（γ″相、γ′相和δ相），可以使得合金部件获得良好的综合力学性能。

GH4169合金的热处理工艺直接影响合金部件的晶粒组织和析出相（γ″相、γ′相和δ相），是制备GH4169合金部件的重要工艺。目前，GH4169合金部件热处理工艺多采用固溶+时效的方式，具体地，传统的GH4169合金部件热处理工艺中的固溶阶段采用了在940℃-1060℃的范围内保温1h，后空冷或者以更快冷却速率冷至室温的方式；时效阶段采用了在720±10℃保温8h，后炉冷至620±10℃，保温8h，然后冷却的方式。

但是传统的GH4169合金部件热处理工艺耗时长，制约了GH4169合金部件制备效率的提高。为提高热处理效率，本发明公开了一种短时性能不降低、处理效率更高的新型热处理工艺。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种GH4169合金的高效节能热处理工艺，其具有保证得到GH4169合金部件短时力学性能的同时热处理效率更高，节约能源的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种GH4169合金的高效节能热处理工艺，包括以下步骤：

S1：固溶处理：将锻造得到的GH4169合金部件进行固溶处理；

S2：短时效处理，固溶处理后的GH4169合金部件在730 ~780℃下保温4~6h，炉冷至630~660℃并保温40~90min，冷却。

通过采用上述技术方案，本发明通过采用上述固溶处理和短时效处理获得的GH4169合金部件具有良好的晶粒组织和强化相组织，得到的GH4169合金部件的强化相（γ″相、γ′相）和δ相数量、形貌、分布与传统热处理工艺得到的合金部件的强化相相仿。通过本发明热处理工艺得到的GH4169合金部件的力学性能水平与传统热处理工艺得到的部件力学性能水平相当，本发明采用了短时效处理，短时效处理时间远低于传统热处理工艺中时效处理时间，节约了能源，降低了生产成本，大大提高了经济效益。

本发明进一步设置为：步骤S1中固溶处理参数为：将锻造得到的GH4169合金部件在940~1060℃下保温1h，冷却至室温。

本发明进一步设置为：步骤S2中，冷却至427℃。