改善GH4698合金高温性能的方法技术

技术编号:11081531 阅读:111 留言:0更新日期:2015-02-25 19:50
改善GH4698合金高温性能的方法,本发明专利技术涉及GH4698合金高温性能的改进工艺,它为了解决现有工艺处理后的GH4698合金高温力学性能不稳定的问题。改善高温性能的方法:一、将GH4698合金放入热装炉中,炉温升温到980℃±10℃,保温3.5~4.5小时后炉冷至室温,得到预热后的GH4698合金;二、炉温升至1100℃±10℃进行固溶处理;三、炉温升至1000℃±10℃进行二次固溶处理;四、炉温升至775℃±10℃进行时效处理;五、炉温升至700℃±10℃进行补充时效处理。应用本发明专利技术热处理工艺后的GH4698合金在温度为750℃条件下,高温持久寿命达到130小时以上。

【技术实现步骤摘要】
改善GH4698合金高温性能的方法
本专利技术涉及GH4698合金高温性能的改进工艺,具体涉及应用于提高燃气轮机用 涡轮盘以及紧固件等材料高温性能的工艺方法。
技术介绍
GH4698在550°C?800°C范围内具有较高的持久强度和拉伸强度,良好的塑性和 综合性能,长期使用条件下的组织稳定。因此常用于制作航空发动机涡轮盘、压气机盘、导 流片、承力环和紧固件等,也用于制作舰用燃气轮机等大规格涡轮盘等零部件。 由于国产高温合金GH4698普遍存在性能不稳定的现状,尤其是利用现行的工艺 热处理方法进行生产,得到的热处理后的GH4698合金在温度为750°C、应力412MPa的实验 条件下,高温持久寿命一般为40?70小时,存在着高温持久寿命较短,高温性能不稳定的 问题。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有工艺热处理后的GH4698合金高温力学性能不稳定的 问题,进而提供改善GH4698合金高温性能的方法。 本专利技术改善GH4698合金高温性能的方法通过下列步骤实现: 一、预热处理:将GH4698合金放入热装炉中,将炉温升温到980°C ± KTC,待炉温 稳定后保温3. 5?4. 5小时,然后炉冷至室温,得到预热后的GH4698合金; 二、固溶处理:将炉温升至1100°C ± KTC,待炉温稳定后保温7. 5?8. 5h,然后将 GH4698合金出炉在空气中冷却(AC)至室温,得到固溶后的GH4698合金; 三、二次固溶处理:将固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至 1000°C ±10°C,待炉温稳定后保温3. 5?4. 5h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温, 得到二次固溶后的GH4698合金; 四、时效处理:将二次固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至 775°C ± KTC,待炉温稳定后保温15?17h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到 时效后的GH4698合金; 五、补充时效处理:将时效后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至 700°C ± KTC,待炉温稳定后保温15?17h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,完成 GH4698合金的高温性能改善。 本专利技术改善GH4698合金高温性能的方法增加了相变回火预处理,再通过后续结 晶退火工艺改善合金微观组织不均匀现象,同时极大地释放了合金内部储存的残余应力, 减少了晶粒异常生长的几率,有效地避免了在大小晶粒交界处容易出现的应力集中,从而 改善了 GH4698合金的高温性能。应用本专利技术热处理后的GH4698合金在温度为750°C、应力 412MPa的实验条件下,高温持久寿命达到130小时以上,是现有工艺处理的GH4698合金高 温持久寿命的近3倍。 【附图说明】 图1是实施例改善GH4698合金高温性能的方法的工艺顺序示意图。 【具体实施方式】 【具体实施方式】 一:本实施方式改善GH4698合金高温性能的方法通过下列步骤实 现: 一、预热处理:将GH4698合金放入热装炉中,将炉温升温到980°C ±10°C,待炉温 稳定后保温3. 5?4. 5小时,然后炉冷至室温,得到预热后的GH4698合金; 二、固溶处理:将炉温升至1100°C ± KTC,待炉温稳定后保温7. 5?8. 5h,然后将 GH4698合金出炉在空气中冷却(AC)至室温,得到固溶后的GH4698合金; 三、二次固溶处理:将固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至 1000°C ±10°C,待炉温稳定后保温3. 5?4. 5h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温, 得到二次固溶后的GH4698合金; 四、时效处理:将二次固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至 775°C ± KTC,待炉温稳定后保温15?17h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到 时效后的GH4698合金; 五、补充时效处理:将时效后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至 700°C ± KTC,待炉温稳定后保温15?17h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,完成 GH4698合金的高温性能改善。 【具体实施方式】 二:本实施方式与一不同的是步骤一待炉温稳定后保 温4小时。其它步骤及参数与一相同。 【具体实施方式】 三:本实施方式与一或二不同的是步骤一以50°C /h 的冷速炉冷至室温。其它步骤及参数与一或二相同。 【具体实施方式】 四:本实施方式与一至三之一不同的是步骤三炉温升 至1000°C,待炉温稳定后保温4h。其它步骤及参数与一至三之一相同。 【具体实施方式】 五:本实施方式与一至四之一不同的是步骤四炉温升 至775°C,待炉温稳定后保温16h。其它步骤及参数与一至四之一相同。 对比实施例:本实施例热处理GH4698合金的方法通过下列步骤实施: 一、将GH4698合金放入热装炉中,炉温升至1100°C,待炉温稳定后保温8h,然后将 GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到固溶后的GH4698合金; 二、将固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至KKKTC,待炉温稳定后保温 4h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到二次固溶后的GH4698合金; 三、将二次固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至775°C,待炉温稳定后保 温16h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到时效后的GH4698合金; 四、将时效后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至700°C,待炉温稳定后保温 16h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,完成GH4698合金的热处理。 实施例:本实施例改善GH4698合金高温性能的方法通过下列步骤实现: 一、预热处理:将GH4698合金放入热装炉中,炉温升温到980°C,待炉温稳定后保 温4小时,然后以50°C /h的冷速炉冷至室温,得到预热后的GH4698合金; 二、固溶处理:将炉温升至1KKTC,待炉温稳定后保温8h,然后将GH4698合金出炉 在空气中冷却至室温,得到固溶后的GH4698合金; 三、二次固溶处理:将固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至1000°C,待炉 温稳定后保温4h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到二次固溶后的GH4698合 金; 四、时效处理:将二次固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至775°C,待炉 温稳定后保温16h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到时效后的GH4698合金; 五、补充时效处理:将时效后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至700°C,待炉 温稳定后保温16h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,完成GH4698合金的高温性能 改善。 对比实施例与本实施例热处理后的高温拉伸性能见表1,高温持久性能见表2 ;表 中I代表对比实施例,II代表改善GH4698合金高温性能的实施例,表1中的Rm代表抗拉强 度,A%代表断后伸长率,Z%代表断面收缩率。表2中的τ/h代表持久时间、R代表应力水 平。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
改善GH4698合金高温性能的方法,其特征在于是通过下列步骤实现:一、预热处理:将GH4698合金放入热装炉中,将炉温升温到980℃±10℃,待炉温稳定后保温3.5~4.5小时,然后炉冷至室温,得到预热后的GH4698合金;二、固溶处理:将炉温升至1100℃±10℃,待炉温稳定后保温7.5~8.5h,然后将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到固溶后的GH4698合金;三、二次固溶处理:将固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至1000℃±10℃,待炉温稳定后保温3.5~4.5h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到二次固溶后的GH4698合金;四、时效处理:将二次固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至775℃±10℃,待炉温稳定后保温15~17h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到时效后的GH4698合金;五、补充时效处理:将时效后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至700℃±10℃,待炉温稳定后保温15~17h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,完成GH4698合金的高温性能改善。

【技术特征摘要】
1. 改善GH4698合金高温性能的方法,其特征在于是通过下列步骤实现: 一、 预热处理:将GH4698合金放入热装炉中,将炉温升温到980°C ±10°C,待炉温稳定 后保温3. 5?4. 5小时,然后炉冷至室温,得到预热后的GH4698合金; 二、 固溶处理:将炉温升至ll〇〇°C ±10°C,待炉温稳定后保温7. 5?8. 5h,然后将 GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到固溶后的GH4698合金; 三、 二次固溶处理:将固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至1000°C ±10°C,待 炉温稳定后保温3. 5?4. 5h,将GH4698合金出炉在空气中冷却至室温,得到二次固溶后的 GH4698 合金; 四、 时效处理:将二次固溶后的GH4698合金放入热装炉中,炉温升至775°C ±10°C,待 炉温稳定后保温15?...

【专利技术属性】
技术研发人员:满蛟孙福民丛涛曹大庆邢玉荣张巍吕振佳徐宝玉李宇峰
申请(专利权)人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
类型:发明
国别省市:黑龙江;23

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