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GH738鎳基高溫合金碳化物析出和回溶規律研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-10-17
GH738是以γ'相沉淀硬化的鎳基高溫合金，具有良好的耐燃氣腐蝕能力、較高的屈服強度、疲勞性能和理想的蠕變性能，廣泛用于730℃以下燃氣輪機和航空發動機渦輪盤、緊固件等承力部件以及要求815℃抗蠕變和抗氧化的封嚴環等部件。該合金的晶粒度以及主要強化相γ'、碳化物MC和M23C6會影響合金的強度、韌性和硬度等力學性能指標。在熱加工過程中，MC可能發生回溶，而在接下來的熱處理過程中，MC的再析出對晶界碳化物的析出形態有很大影響。M23C6的析出溫度范圍為650～1080℃，隨著溫度的提高其數量逐漸增加。因此，MC和M23C6碳化物的析出行為會直接影響到合金晶界相的分布狀態，對合金性能產生很大的影響。
技術人員對合金進行了1100～1170℃×4h的保溫處理試驗，研究了碳化物的回溶規律，并于MC碳化物回溶溫度TMC以上進行預處理后再經標準熱處理，研究了不同階段碳化物的再析出行為以及預處理溫度對碳化物再析出行為的影響。對經1080℃×0.5h×AC固溶處理的試樣在700～1050℃時效不同時間，以觀察晶界M23C6碳化物的析出行為。研究結果表明：
1）GH738合金中MC碳化物的回溶溫度為1150℃左右。回溶的MC碳化物在1080℃固溶過程中會沿著晶界呈小顆粒狀均勻連續地析出；
2）在經標準熱處理（1080℃×4h空冷＋845℃×24h空冷＋760℃×16h空冷）前若加熱溫度超過MC碳化物回溶溫度，獲得的晶界碳化物呈連續趨勢。而低于MC回溶溫度，晶界碳化物呈現斷續分布。因此，在GH738合金的熱加工過程中，應避免過高的熱變形溫度，否則會因為MC碳化物的回溶和再析出而引起碳化物在晶界寬化成膜的現象；
3）經等溫時效試驗和動力學模擬計算可知，GH738合金中M23C6碳化物的析出峰值溫度為900～950℃之間，可根據此結果控制其在晶界上的析出行為。
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