[发明专利]一种提高由激光选区熔化技术制造的GH3536合金的持久性能的方法

说明书

本发明涉及一种提高由激光选区熔化技术制造的GH3536合金的持久性能的方法，属于合金熔炼技术领域。本发明针对GH3536这一合金进行热处理工艺调整，优化合金热处理工艺使得合金典型高温持久性能，对SLM技术及合金应用都有重要意义。本发明的有益效果：可以使SLM制备GH3536合金典型高温持久性能达到锻件标准，且消除SLM制造合金组织不均匀引起的合金持久性能各向异性。

技术领域

本发明涉及一种提高由激光选区熔化技术制造的GH3536合金的持久性能的方法，属于合金熔炼技术领域。

背景技术

激光选区熔化技术（SLM）可根据零件三维数模，利用金属粉末无需任何工装夹具和模具，直接获得任意复杂形状的实体零件，实现“净成形”的材料加工新理念，适用于制造具有复杂内腔结构的难加工零件，具有材料利用率高、产品生产开发周期短、对产品的形状几乎没有限制、精度高等特点。目前SLM技术在不锈钢、钛合金、铝合金及高温合金领域已有一定程度的应用，展现出技术独特的优势。

高温合金作为能在600℃以上的高温长期稳定服役的一类金属材料，具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，广泛应用于航空航天、燃气轮机等极端条件下。

采用SLM技术制造高温合金可以制备网格、空腔等传统铸造和锻造无法实现的结构零件，为航空航天等设计单位提供了更多的选择，由于高温合金主要应用在复杂高温条件下，其对合金的组织状态、缺陷等具有较高的要求，采用SLM技术制造高温合金其致密度可达99.7%以上，但仍存在一定的孔洞等微观缺陷 （缺陷会显著降低高温合金的力学性能，包括高温拉伸、持久、疲劳等，并且合金经SLM制造后横、纵向组织差异较大，对合金高温持久性能不利，难以达到锻态甚至铸态性能，使得合金在服役期间存在较大安全隐患，同时也限制了SLM技术在高温合金领域的应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的SLM制造后的合金高温持久性能不佳，横、纵向组织差异较大的缺陷，提出一种提高镍基高温合金持久性能的热处理方法，解决合金在典型制度下（815℃/105MPa）高温持久性能不均匀且性能低的问题。

本发明通过以下技术方案解决技术问题: 一种提高由激光选区熔化技术制造的GH3536合金的持久性能的方法,包括以下步骤：

第一步、预处理，在热处理前将激光选区熔化技术制造的高温合金工件清理干净；

第二步、对工件进行热处理，以5-10℃/min速率升温至900℃保温4h后退火取出工件；

第三步、对工件进行热等静压处理，抽真空至10^-1Pa 以下,充入纯度99.999%的氩气，以5-15℃/min的升温速率加热至1160-1210℃，调节气压至130-170MPa，在此温度下保温2-5h，炉冷至100℃以下后出炉；

第四步、对工件进行真空热处理，抽真空至10^-3Pa以下，以5-15℃ /min 的速度加热（真空度达到10^-2时可开启加热，提高效率）至1150℃保温10min，再以5-10℃/min升温至1150-1190℃，在此温度下保温0.5-3h，充氩气快速冷却至100℃以下后取出工件，完成热处理。

上述方法的所述第一步中，将工件的表面及内腔的粉末清理干净，用压缩空气吹扫零件表面和内腔。

本发明针对GH3536这一合金进行热处理工艺调整，优化合金热处理工艺使得合金典型高温持久性能达到锻件水平，对SLM技术及合金应用都有重要意义。本发明的有益效果：该热处理方法可以使SLM制备GH3536合金典型高温持久性能达到锻件标准，且消除SLM制造合金组织不均匀引起的合金持久性能各向异性。

附图说明