[发明专利]一种增材制造用GH3536高温合金的热处理方法

说明书

本发明提供了一种增材制造用GH3536高温合金的热处理方法，所述热处理方法包括：将GH3536高温合金在保护性气氛下进行热等静压处理，然后进行一级冷却处理；将冷却后的GH3536高温合金在真空条件下进行固溶处理和二级冷却处理，再进行三级冷却处理。本发明所述热处理方法通过控制热处理过程中的工艺条件，提高了增材制造用GH3536高温合金的性能，使其性能接近锻件水平，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种增材制造用GH3536高温合金的热处理方法。

背景技术

增材制造，常被称为3D打印，被广泛用于航空航天、医疗等领域。由于其成型过程是由粉末或丝材等材料层层堆积而成，具有材料利用率高、产品生产开发周期短的优点，同时对产品的形状几乎没有限制，可直接成型网格、空腔等复杂结构，因此常被用于制造形状复杂、难加工的零件。目前，以高能束流为热源的增材制造技术是金属零部件快速成型的主要发展方向。

镍基高温合金由于其优良的室温、高温、耐腐蚀和抗氧化性能，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等复杂工况环境。但是由于增材制造多采用激光成型，金属熔化后的凝固时间小于10^-4s，因此零件的性能，尤其是塑性难以达到传统工艺的要求。同时传统铸锻件的热处理工艺难以匹配增材制造高温合金零件。因此需要特殊的热处理方式来匹配增材制造零件的需求。

CN110846600 A公开了一种增材制造单晶镍基高温合金的多台阶回复热处理方法，方法包括以下步骤：清理增材制造单晶镍基高温合金在增材制造工艺中引入的表面杂晶层，确定增材制造单晶镍基高温合金在室温下γ′相体积分数，γ′相体积分数为室温下γ′相体积分数的第一百分比所对应的温度值作为台阶一温度，并在所述台阶一温度下保温第一时长，将γ′相体积分数减少第二百分比所对应的温度作为台阶二温度，在所述台阶二温度下保温第二时长，持续循环直到升温到γ′相体积分数到达第三百分比所对应的温度区间，在其台阶温度下保温第M时长，M为自然数，台阶回复热处理后的增材制造单晶镍基高温合金进行标准热处理得到单晶镍基高温合金；该热处理方法步骤复杂，时间长，不利于工业化应用。

CN109014215 A公开了一种增材制造单晶镍基高温合金的热处理方法，该方法包括：执行将待处理的增材制造单晶镍基高温合金在热处理炉中进行固溶热处理、时效热处理和冷却步骤，并对处理后的增材制造单晶镍基高温合金进行切片制样，结合微观组织表征和晶体取向分析，根据γ′相尺寸和热影响区与外延生长区内是否出现再结晶判断热处理方法效果；该方法需进行两次冷却处理和两次时效热处理，时间长，生产效率低。

综上所述，如何提供一种新的增材制造镍基高温合金的热处理方法，提高镍基高温合金性能的同时提升生产效率，成为当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种增材制造用GH3536高温合金的热处理方法，所述热处理方法通过控制热处理过程中的工艺条件，提高了热处理后的GH3536高温合金的性能，使其性能接近锻件水平，具有较好的工业应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种增材制造用GH3536高温合金的热处理方法，所述热处理方法包括以下步骤：

(1)将GH3536高温合金在保护性气氛下进行热等静压处理，然后进行一级冷却处理；

(2)将步骤(1)冷却后的GH3536高温合金在真空条件下进行固溶处理和二级冷却处理，再进行三级冷却处理。

本发明中，所述热处理方法通过控制热处理过程中的热等静压的气氛以及固溶处理和二级冷却的压力，提高了增材制造用GH3536高温合金的性能，使其性能接近锻件水平，具有较好的工业应用前景。

本发明中，在保护性气氛下进行热等静压处理可防止表面氧化，避免影响零件表面的强度。