【技术实现步骤摘要】
本申请涉及镍基高温合金热处理的，特别是一种高性能镍基高温合金热处理方法。
技术介绍
1、粉末冶金高温合金是采用粉末冶金工艺制备的能在650℃及以上高温抗氧化或抗腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的高温材料。与传统的铸锻高温合金相比，具有组织均匀，无宏观偏析，以及屈服强度高、疲劳性能好等优点，是先进航空发动机高压涡轮盘等关键热端部件的优选材料。
2、粉末冶金高温合金的热处理包括固溶处理和时效处理，其中，固溶处理是为了溶解基体内的碳化物和γ＇相等，从而得到均匀的奥氏体化固溶体，以便在后面的淬火冷却时均匀地析出γ＇相。另外，通过固溶处理还可获得适宜的晶粒度，可提高合金的强度或高温蠕变性能等。时效处理的目的是保证更多的细小γ＇相析出，同时使碳化物的分布更加合理，组织更稳定，从而进一步地提高合金性能。
3、目前该合金常用的热处理制度为固溶处理+单级时效热处理，通过固溶处理后缓冷到γ+γ′双相区后空冷，而后进行长时间高温时效处理，来增加强化相γ′相的尺寸最终提高合金的塑性，但该热处理方法时间较长，工艺较为繁琐，同时合金强度较低。随着对该合金拉伸强度、持久强度、低周疲劳性能要求越来越高，有必要开发一种简单、高效的适用于该镍基高温合金的热处理制度。
技术实现思路
1、本申请提供一种一种高性能镍基高温合金热处理方法，目的是利用固溶处理后较快的冷速，搭配连续双级时效处理工艺，成功实现了合金强度的提升，同时提高了合金热处理的效率，有利于连续生产。简单高效的同时，可以保证合金的低周
2、第一方面，提供了一种高性能镍基高温合金热处理方法，其特征在于，包括：
3、镍基高温合金预合金粉末装入不锈钢包套，进行真空脱气和封焊，得到封焊后的合金粉末；
4、对封焊后的合金粉末进行热等静压成形，得到圆柱形锭坯；
5、去除圆柱形锭坯外表面不锈钢包套，得到镍基高温合金；
6、镍基高温合金在1200-1220℃范围内固溶处理2-4h，取出后吹强风冷却至室温；
7、固溶处理后的镍基高温合金在930-960℃范围内时效处理5-9h，之后随炉冷却至760-790℃时效处理8-16h，而后取出空冷至室温。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述镍基高温合金预合金粉末粒度范围为45～150μm，装粉所用设备为真空手套箱，手套箱内充满99.99％以上的高纯氩气。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述热等静压工艺参数为两步法热等静压，包括：先在1030-1050℃温度、120-140mpa压力下保温，而后升温升压至1210-1230℃温度、140-160mpa压力下保温。
10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，固溶处理的升温速度为5-10℃/min。
11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，固溶处理后第一阶段时效处理的升温速度为5-10℃/min。
12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述吹强风冷却至室温的冷速控制在80-200℃/min范围。
13、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，时效处理中随炉冷却的冷速控制在30-60℃/h范围。
14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述镍基高温合金除主要成分镍外，其他主要成分以质量百分比计：碳0.02-0.08％、铬5-12％、钴10-18％、钼1-5％、钨4-7％、铝3-6％、钛1-3％、铌1-3％、铪0.01-0.5％。
15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述镍基高温合金为fgh4097合金或ep741np合金。
16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，以质量百分比计，所述镍基高温合金的主要成分为：碳0.03-0.06％、铬8-10％、钴15-16.5％、钼3.5-4.2％、钨5.2-5.9％、铝4.8-5.3％、钛1.6-2.0％、铌2.4-2.8％、铪0.1-0.4％、硅≤0.5％、硫≤0.009％、磷≤0.015％、氧≤0.007％、铁≤0.5％、锰≤0.5％、镁≤0.02％、硼≤0.015％、锆≤0.015％，铈≤0.01％，余量为镍。
17、与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：
18、1.本专利技术公开了一种镍基高温合金强度提升的热处理方法，固溶处理之后采用吹强风冷却的方式将冷速控制在80-200℃/min范围，该冷速介于油冷与空冷冷速之间，会显著增加γ′相形核数量，并抑制γ′相的快速长大；
19、2.随后的时效阶段采用连续双级时效处理，第一级时效处理为高温时效处理，此过程中会发生γ′强化相析出和少量弥散γ′相凝聚，增加γ′相的稳定性，同时在晶界析出细长的m6c碳化物,并有少量的mc析出，起到了强化晶界的作用。炉冷过程中m6c会进一步析出和长大，促进形成弯曲晶界，有效改善合金塑性。第二级时效处理为低温时效处理，此过程中会进一步补充析出细小的γ′相，有效保证了析出强化效果。
20、3.本专利技术热处理方法配合惰性气体装粉以及两步法热等静压工艺，在提升合金强度方面具有意想不到的效果。
21、4.该热处理方法操作简单，可有效降低传统热处理时间，进而节约能耗，极具推广价值。
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1.一种高性能镍基高温合金热处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基高温合金预合金粉末粒度范围为45～150μm，装粉所用设备为真空手套箱，手套箱内充满99.99％以上的高纯氩气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热等静压工艺参数为两步法热等静压，包括：先在1030-1050℃温度、120-140MPa压力下保温，而后升温升压至1210-1230℃温度、140-160MPa压力下保温。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固溶处理的升温速度为5-10℃/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固溶处理后第一阶段时效处理的升温速度为5-10℃/min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吹强风冷却至室温的冷速控制在80-200℃/min范围。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，时效处理中随炉冷却的冷速控制在30-60℃/h范围。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基高温合金除主要成分镍外，其他主
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基高温合金为FGH4097合金或EP741NP合金。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以质量百分比计，所述镍基高温合金的主要成分为：碳0.03-0.06％、铬8-10％、钴15-16.5％、钼3.5-4.2％、钨5.2-5.9％、铝4.8-5.3％、钛1.6-2.0％、铌2.4-2.8％、铪0.1-0.4％、硅≤0.5％、硫≤0.009％、磷≤0.015％、氧≤0.007％、铁≤0.5％、锰≤0.5％、镁≤0.02％、硼≤0.015％、锆≤0.015％，铈≤0.01％，余量为镍。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能镍基高温合金热处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基高温合金预合金粉末粒度范围为45～150μm，装粉所用设备为真空手套箱，手套箱内充满99.99％以上的高纯氩气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热等静压工艺参数为两步法热等静压，包括：先在1030-1050℃温度、120-140mpa压力下保温，而后升温升压至1210-1230℃温度、140-160mpa压力下保温。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固溶处理的升温速度为5-10℃/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固溶处理后第一阶段时效处理的升温速度为5-10℃/min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吹强风冷却至室温的冷速控制在80-200℃/min范围。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，时效处理中随炉...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国超，王亮，孟烁，王冰，孙亚超，张海洋，王哲磊，韩谦，涂罡，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，
类型：发明
国别省市：
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