一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属材料热处理技术领域，具体为一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方法，采用固溶处理—冷轧—退火的工艺制备获得具有双峰组织的高强塑镍基合金板材，镍基合金板材的强度和塑性同时提高，抗拉强度≥990MPa，屈服强度≥560MPa，延伸率≥65%，本发明专利技术提供的制备方法简便，对装备要求较低，便于大规模工业化生产应用。于大规模工业化生产应用。于大规模工业化生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料热处理
，具体为一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方法。

技术介绍

[0002]对于典型的固溶强化镍基合金来说，延伸率可以达到较高水平，但由于溶液原子的固溶增强作用有限，屈服强度适中，虽然细晶强化可以提高其强度和韧性指标，但是加工硬化能力和延伸率都会降低。这就要求我们找到合适的工艺调整材料微观结构使得材料得到较好的强度
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塑性比。双峰组织是通过引入两种不同尺寸的晶粒来改善材料的强塑性，这是一种重要的性能调控的手段。
[0003]现有技术公开了在不同的金属上对双峰组织的研究和发现。例如通过冷轧和退火，在CoCrFeNiMo
0.2
高熵合金中实现了典型的不完全再结晶组织，小晶粒的尺寸可以达到几个微米左右，而大晶粒的尺寸可达到100μm左右。在保持材料强度的前提下，提高了30%的延伸率。试样强度提高的主要原因是大晶粒内部位错强化和细晶强化，同时高比例的再结晶细小晶粒体积分数，利于提高合金的加工硬化能力，因此其延伸率更高。又例如对冷轧CP
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Ti合金在不同温度下退火，部分再结晶形成的双态结构（等轴和拉长的晶粒）表现出极限拉伸强度(UTS: 702 MPa)和总伸长率(EL: 36.4%)的优异结合；上述两种制备方法都是通过冷轧和退火获得双峰结构，有助于获得高强度和良好塑性的优良组合。而上述制备方法用于镍基合金板材并不能获得理想的效果。中国专利文献CN107034408A公布了一种高熵合金中晶粒尺寸双峰分布的制备方法，但是使用的方法是球磨，烧结以及退火的工艺，属于粉末冶金的领域。因此从应用领域来说，无法应用到金属板轧制及热处理的领域；中国专利文献CN110396633B公开了一种超细晶双峰组织中熵合金的制备方法，通过热轧、深冷轧、退火，最终产品获得微米与纳米双峰晶粒尺寸的分布特征，上述专利属于金属板带轧制以及热处理
，虽然可以应用于单相面心立方合金的双峰组织制备，但是用于镍基合金板材也并不能获得理想的效果。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1.固溶处理
[0008]将镍基合金加热至1120~1150℃，保温8~13min后淬火至室温；
[0009]S2.冷轧
[0010]将固溶处理后的镍基合金进行冷轧，冷轧温度为室温，总的压下量为55~65%；
[0011]S3.退火
[0012]将冷轧后的板材放入加热炉中，加热至800~850℃，保温9~12min后空冷至室温。
[0013]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法的优选方案，其中：所述镍基合金为N06625镍基合金。
[0014]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，加热速率为7~10℃/min。
[0015]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，固溶处理后的镍基合金的平均晶粒尺寸为100~105μm。
[0016]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，每道次压下量为8%~10%。
[0017]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S3中，加热速率为8~11℃/min。
[0018]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法的优选方案，其中：所述高强塑镍基合金板材的双峰组织包括两种：一种为2~6μm的晶粒和90~95μm的晶粒的组合，另一种为2~5μm左右的晶粒和6μm~18μm的晶粒的组合。
[0019]为解决上述技术问题，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0020]一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材，采用上述制备方法制备得到。
[0021]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的优选方案，其中：所述高强塑镍基合金板材的双峰组织包括两种：一种为2~6μm的晶粒和90~95μm的晶粒的组合，另一种为2~5μm的晶粒和6μm~18μm的晶粒的组合。
[0022]作为本专利技术所述的一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的优选方案，其中：所述高强塑镍基合金板材的抗拉强度≥990MPa，屈服强度≥560MPa，延伸率≥65%。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]本专利技术提出一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方法，采用固溶处理—冷轧—退火的工艺制备获得具有双峰组织的高强塑镍基合金板材，镍基合金板材的强度和塑性同时提高，抗拉强度≥990MPa，屈服强度≥560MPa，延伸率≥65%，本专利技术提供的制备方法简便，对装备要求较低，便于大规模工业化生产应用。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例制备的镍基合金板材的微观组织形貌图；
[0027]图2为本专利技术实施例1中制备的镍基合金板材的光学微观组织形貌图；
[0028]图3为本专利技术实施例1中制备的镍基合金板材的EBSD微观组织形貌图；
[0029]图4为本专利技术实施例1中制备的镍基合金板材的双峰组织分布图；
[0030]图5为本专利技术实施例2中制备的镍基合金板材的光学微观组织形貌图；
[0031]图6为本专利技术实施例2中制备的镍基合金板材的EBSD微观组织形貌图；
[0032]图7为本专利技术实施例2中制备的镍基合金板材的双峰组织分布图；
[0033]图8为本专利技术实施例1和2中制备的镍基合金板材的拉伸曲线；
[0034]图9为镍基合金N06625在不同工艺下的力学性能的对比图。
[0035]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036]下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]本专利技术提出一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材及其制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.固溶处理将镍基合金加热至1120~1150℃，保温8~13min后淬火至室温；S2.冷轧将固溶处理后的镍基合金进行冷轧，冷轧温度为室温，总的压下量为55~65%；S3.退火将冷轧后的板材放入加热炉中，加热至800~850℃，保温9~12min后空冷至室温。2.根据权利要求1所述的具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法，其特征在于，所述镍基合金为N06625镍基合金。3.根据权利要求1所述的具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，加热速率为7~10℃/min。4.根据权利要求1所述的具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，固溶处理后的镍基合金的平均晶粒尺寸为100~105μm。5.根据权利要求1所述的具有双峰组织的高强塑镍基合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，每道次压下量为8%~10%。6.根据权利要求1所述的具有双峰...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉贵，刘晓彪，宋耀辉，李华英，杨硕，姚璐，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：