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至热处理制度对GH2132合金组织性能的影响

2021-11-22

热处理制度对GH2132合金组织性能的影响

GH2132合金是以15Cr⑵5Ni-Fe为基体,以金属间化合物 '相(Ni3AlTi)为强化相的新型低膨胀高温合金,具有良好的热硬性,可用于航空发动机的压力盘、涡轮盘、叶片、承力环、机匣、紧固件和板材焊接承力件等。GH2132的主要强化相是弥散散布的 '相,因此热处理工艺对合金的力学性能具有重要影响。某单位在GH2132合金叶片的生产实践中,发现采取标准双时效制度(900℃ 2h,油冷;时效:705℃ 16h,空冷;650℃ 16h,空冷)对锻件进行热处理,出现多批次零件1次热处理后屈服强度不合格的现象。通过改进合金的铸造工艺和控制合金中Cr、Ti元素的含量,可以有效提高合金的屈服强度。但是也有研究表明屈服强度不合格现象与热处理进程中 '相的析出情况有关,与原材料关系不大。为解决这1问题,1般采取改良热未来将有更多的厂子建立处理工艺的方式来提高合金的屈服强度。为节俭本钱,提高成品率,需研究热处理制度对GH2132合金组织转变和性能影响,进而提出改进方案。研究人员系统研究了不同热处理制度对合金组织和性能的影响,明确热处理制度与合金力学性能之间的关系。

实验材料为GH2132合金,采取的热处理制度主要有两种:1种是参照GH2132合金标准热处理制度制定的固溶+时效的热处理方案;另外一种热处理制度是无固溶处理,铸造后的合金直接进行时效处理,具体热处理方案如表1所示。 表1热处理制度 热处理制度 固溶+时效 HA:900℃/2h/OQ+705℃/16h每种实验机使用的进程中都有1些细致的不同/AC+650℃/16h/AC HB:HA+695℃/16h/AC+650℃/16h/AC HC:HA+710℃/16h/AC+650℃/16h/AC HD:HA+720℃/16h/AC+650℃/16h/AC HE:705℃/16h/AC+650℃/16h/AC HF:650℃/16h/AC 采取Thermo-Calc软件对GH2132合金中可能析出的平衡相进行了热力学摹拟,揭露各相的析出规律。采取光学显微镜视察热处理前后合金中析出相和晶粒尺寸,采取S⑶400型钨灯丝扫描电镜视察不同热处理制度下合金中 '相的数量、大小和散布情况。并对采取不同热处理后的样品在Instronn5569电子万能材料实验机上进行室温拉伸实验。实验结果表明: (1)GH2132合金热处理后 '相的尺寸和数量均影响和新材料的不断出现合金的强度,当时效温度处于690~720℃之间时, '相具有最好强化效果。 (2)时效温度对合金的强度影响较大,随时效温度升高,合金的抗拉强度和屈服强淀粉基塑料来源广、价格低廉、可再生度均升高。选择适合的直接时效工艺,合金的抗拉强度和屈服强度也能够满足实际生产中的技术要求。 (3)固溶处理对合金强度的影响相比于时效处理较小,但是固溶处理可以调剂合金的晶粒尺寸。采取固溶处理与屡次时效处理相结合的热处理方案既可满足合金对强度的要求,也能够下降本钱,提高合金成品率。(晓红)