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GH738鎳基高溫合金長期時效過程中γ相演變規律
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-01-08
GH738鎳基高溫合金具有良好的強韌化匹配，在760℃以下具有高的拉伸和持久強度，在870℃以下具有良好的抗氧化性能，廣泛裝備于航空航天、石油化工領域設備以及各種熱端部件。
GH738鎳基高溫合金具有良好的強韌化匹配，在760℃以下具有高的拉伸和持久強度，在870℃以下具有良好的抗氧化性能，廣泛裝備于航空航天、石油化工領域設備以及各種熱端部件。該合金通過固溶強化、γ'相析出（主要為Ni3（Al，Ti））及碳化物強化等綜合作用來達到強化的效果，然而該合金γ'相大約占合金總量的22.6%，γ'相是合金強化的主要來源，合金的性能主要取決于基體中γ'相的百分含量、顆粒大小和顆粒的粗化速率等。但是，之前的研究者都沒有定量給出相關γ'強化相長大規律，沒有系統地報道該合金長期時效過程中的γ'強化相變化規律。
研究人員針對γ'相形貌及數量進行研究，著重研究GH738合金在不同的時效溫度和保溫時間下γ'相組織的演化規律，建立γ'相長大動力學方程，γ'強化相定量關系的建立，為今后該合金的進一步發展提供理論依據。
實驗采用商用GH738合金，棒材直徑Φ48mm。將線切割后的8mm×10mm×10mm時效試樣分別進行如下亞固溶及過固溶熱處理：
亞固溶熱處理Ⅰ：1020℃×4h（AC）＋845℃×4h（AC）＋760℃×16h（AC）
?過固溶熱處理Ⅱ：1080℃×4h（AC）＋845℃×24h（AC）＋760℃×16h（AC）
試樣經上述兩種標準熱處理后，分別在550、750、800和850℃時效0～4500h后空冷（AC），進而對長期時效后的樣品進行γ'相演化規律研究。金相試樣制備采用機械拋光和化學、電解侵蝕的方法。通過金相光學顯微鏡分析晶粒組織，γ'強化相和晶界碳化物（MC，M23C6）通過場發射掃描電子顯微鏡FESEM觀察。試驗結果如下：
（1）GH738合金經兩種標準熱處理后，在時效過程中γ'相隨溫度的升高和時間的延長而長大，但溫度比時間的影響更為明顯。γ'相的粗化速率與時效溫度和γ'相原始尺寸有關，隨時效溫度提高，粗化速率急劇增加。同時γ'相原始尺寸的差異，也影響后續粗化過程。
（2）熱處理制度的差異對合金硬度影響較大，亞固溶熱處理后合金的硬度明顯高于過固溶熱處理的硬度。兩種標準熱處理制度下合金時效后的硬度隨溫度的升高大致呈下降的趨勢。
（3）時效溫度及時間對合金γ'強化相尺寸及數量產生影響，進而影響硬度變化，而影響硬度最為本質因素為合金中強化相體積分數的差異。
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