[发明专利]一种提高沉淀强化型高温合金高温强度的方法

说明书

本发明提供了一种提高沉淀强化型高温合金高温强度的方法，涉及高温合金组织结构性能调控技术领域。本发明将沉淀强化型高温合金进行第一固溶处理，得到单一γ相固溶合金；对所述单一γ相固溶合金进行超声滚压或喷丸，在所述单一γ相固溶合金表面形成变形层，得到变形合金；所述变形层由表面到心部硬度逐渐减小；将所述变形合金进行时效处理，所述变形层由表面到心部析出梯度分布的第二相，所述第二相由表面到心部数量逐渐减少。本发明无需改变合金成分，即能提高沉淀强化型高温合金的高温强度。

技术领域

本发明涉及高温合金组织结构性能调控技术领域，尤其涉及一种提高沉淀强化型高温合金高温强度的方法。

背景技术

沉淀强化型高温合金是航空航天用的主要合金材料，被广泛用于航空发动机的轴件、盘件、紧固件等。伴随航空发动机功率的提升，除了要求具有良好的散热性外，对制造构件的材料的高温性能也提出了要求。一般以650℃作为测试温度标准，一些也要求在704℃(如Inconel 718PLUS)进行高温力学性能测试。高温力学性能越高，能承受的温度越高。因此，材料高温强度是航空发动机、热能工程行业所一直追求的。

目前常用的高温合金材料往往通过添加贵重金属元素(比如Co等)来提高高温强度，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高沉淀强化型高温合金高温强度的方法，无需改变合金成分，即能提高沉淀强化型高温合金的高温强度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种提高沉淀强化型高温合金高温强度的方法，包括以下步骤：

将沉淀强化型高温合金进行第一固溶处理，得到单一γ相固溶合金；

对所述单一γ相固溶合金进行超声滚压或喷丸，在所述单一γ相固溶合金表面形成变形层，得到变形合金；所述变形层由表面到心部硬度逐渐减小；

将所述变形合金进行时效处理，所述变形层由表面到心部析出梯度分布的第二相，所述第二相由表面到心部数量逐渐减少。

优选的，所述第一固溶处理的温度为980～1060℃。

优选的，所述第一固溶处理的保温时间为30～120min。

优选的，所述时效处理前还包括对所述变形合金进行第二固溶处理；所述第二固溶处理过程中所述变形合金的心部析出第二相。

优选的，所述变形层的厚度为100～400μm。

优选的，所述沉淀强化型高温合金包括镍基高温合金。

优选的，所述镍基高温合金包括GH4169合金或Inconel 718合金。

优选的，当所述沉淀强化型高温合金为GH4169合金时，所述时效处理包括：720℃第一时效处理8h，然后降温至620℃第二时效处理8h；

当所述沉淀强化型高温合金为Inconel 718合金时，所述时效处理包括：788℃时效处理8h。

优选的，当所述沉淀强化型高温合金为GH4169合金时，所述第二固溶处理的温度为960～980℃；

当所述沉淀强化型高温合金为Inconel 718合金时，所述第二固溶处理的温度为954～982℃。

本发明提供了一种提高沉淀强化型高温合金高温强度的方法，包括以下步骤：将沉淀强化型高温合金进行第一固溶处理，得到单一γ相固溶合金；对所述单一γ相固溶合金进行超声滚压或喷丸，在所述单一γ相固溶合金表面形成变形层，得到变形合金；所述变形层由表面到心部硬度逐渐减小；将所述变形合金进行时效处理，所述变形层由表面到心部析出梯度分布的第二相，所述第二相由表面到心部数量逐渐减少。