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熱處理工藝對含鈮GH2132高溫合金組織和性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-05-20
GH2132合金是在Fe-25Ni-15Cr高溫合金的基礎(chǔ)上加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化得到的，在650℃以下具有較高的屈服強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，并且具有較好的加工性能和焊接性能，適合制造長期工作在650℃以下的航空發(fā)動機(jī)高溫承力部件，如渦輪盤、壓氣機(jī)盤、轉(zhuǎn)子葉片和緊固件等。
???GH2132合金是在Fe-25Ni-15Cr高溫合金的基礎(chǔ)上加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化得到的，在650℃以下具有較高的屈服強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，并且具有較好的加工性能和焊接性能，適合制造長期工作在650℃以下的航空發(fā)動機(jī)高溫承力部件，如渦輪盤、壓氣機(jī)盤、轉(zhuǎn)子葉片和緊固件等。
GH2132合金主要通過鍛造工藝成型，然后再經(jīng)固溶和時效處理工藝來獲得所需要的組織。有報道表明在GH2132合金中加鈮可以改善合金的性能，但沒有說明對性能的具體影響。為滿足某些特殊使用條件下需求，科研人員力圖通過在GH2132合金中加入一定量的鈮來細(xì)化晶粒，以強(qiáng)化γ′相，提高合金的抗拉強(qiáng)度和沖擊功，并研究了熱處理工藝對含鈮GH2132合金組織與性能的影響，為制定含鈮GH2132合金熱處理工藝提供基礎(chǔ)。
試驗(yàn)用GH2132合金為鍛態(tài)，通過真空感應(yīng)熔煉+電渣重熔得到鑄錠，然后再鍛造成形，開鍛溫度約為1130℃，終鍛溫度大于900℃，鍛造成形后空冷；坯料尺寸為Φ74㎜×155㎜，合金含Nb量為0.082mass%。為保證固溶處理試樣的原始組織狀態(tài)一致，從合金棒材半徑的一半處取樣進(jìn)行試驗(yàn)。
固溶處理時首先將電阻爐加熱到設(shè)定溫度（900、915、950、980、1000℃）保溫30min，然后放入試樣，待爐內(nèi)溫度回到設(shè)定溫度后保溫2h，對不同固溶溫度下的試樣分別作標(biāo)記；接著對固溶后的試樣及鍛態(tài)合金進(jìn)行時效處理，時效工藝為720℃×16h空冷。熱處理完成后根據(jù)GB/T?228、GB/T?229對試樣進(jìn)行室溫力學(xué)性能測試；金相試樣采用高溫合金腐蝕液進(jìn)行輕度腐蝕，腐蝕后在光學(xué)顯微鏡下觀察組織，晶粒尺寸采用截線法統(tǒng)計(jì)。硬度測試在HBRVU-187.5型布洛維光學(xué)硬度計(jì)上進(jìn)行，載荷1471N，加載時間30s。
（1）鍛造后空冷可以對含鈮GH2132合金起到固溶作用。
（2）鍛態(tài)含鈮GH2132合金時效后的強(qiáng)度比固溶+時效后的高，晶粒更細(xì)。
（3）固溶溫度是影響含鈮GH2132合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的主要因素，固溶溫度越低，強(qiáng)度越高。
????（4）鍛態(tài)合金經(jīng)時效處理后可獲得高抗拉強(qiáng)度和低沖擊功；經(jīng)較高溫度固溶+時效處理后可得到稍低的抗拉強(qiáng)度和較高的沖擊功。
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