【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金处理，尤其涉及一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法。
技术介绍
1、镍基单晶高温合金是制备航空发动机高压涡轮叶片的关键材料，中温高应力作为单晶涡轮叶片的典型服役条件，中温高应力下的蠕变性能是保证叶片在温度-应力-环境-长时稳定服役的核心指标之一。目前多采用添加难熔元素re与ru等合金化设计方法，阻碍位错在单晶高温合金中的运动，同时还通过调节ta、co等合金元素的含量改变合金的层错能，使得位错难以切割γ′相获得提升。中温蠕变性能通过上述方式获得了显著提升，大力支撑了航空发动机的研制，业界已据此研发出多代次单晶高温合金，但由于难熔元素过多将导致成本过高、密度过大和组织稳定性差等问题，合金中温性能难以进一步提升，研发可满足先进高推重比发动机涡轮叶片高热强、轻量化需求的新型单晶高温合金成为热点和难点。
2、根据材料学基本原理，在成分确定的前提下，通过控制加工工艺和微观组织结构也是提高合金性能的可行途径之一。镍基单晶高温合金由γ和γ’两相组成，其中γ’相作为沉淀相是主要的强化相，传统镍基单晶高温合金中γ相相互连通形成基体，立方状γ'相周期分布其中。γ’相的形态、尺寸和含量均会对合金性能产生显著影响，而热处理工艺对这些参数有直接影响。如何控制热处理过程，使得γ’相的形态、尺寸和含量等参数组合达到最优进而使得合金中温蠕变性能最优就成为解决问题的关键。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，无需进行成分优化，仅
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，包括以下步骤：
4、将经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理；所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低80～135℃，保温时间为0.5～2.5h，冷却速率为100～350℃/min。
5、优选的，所述镍基单晶高温合金包括am1合金。
6、优选的，所述短时超温时效处理的冷却速率为120～320℃/min。
7、优选的，所述短时超温时效处理的冷却速率为150～300℃/min。
8、优选的，所述短时超温时效处理的冷却速率为200～250℃/min。
9、优选的，所述短时超温时效处理的冷却方式为风冷。
10、优选的，所述短时超温时效处理的保温时间为1～2h。
11、优选的，所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低90～130℃。
12、优选的，所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低100～120℃。
13、优选的，所述短时超温时效处理在空气氛围下进行。
14、本专利技术提供了一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，包括以下步骤：将经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理；所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度80～135℃，保温时间为0.5～2.5h，冷却速率为100～350℃/min。
15、本专利技术通过对经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理，改变了γ’相的形态分布和尺寸。在标准热处理后的中温蠕变过程中，位错从γ通道中萌生并且增殖，在两相界面处形成位错网后，位错在应力和温度的耦合作用下可以切过γ’相；而对于短时超温时效处理后的中温蠕变过程，位错最终在应力和温度的耦合作用下切过γ’相，这与标准热处理相似；但是短时超温时效处理后，γ’相的相互连通使得位错运动受阻而且无法通过在两相界面处的攀移运动越过γ’相，强化了界面效应，而且短时超温时效处理后，γ通道中析出的致密二次γ’相能够进一步阻碍了γ通道中的位错运动，同时产生更多的γ/γ’界面，在γ通道内形成致密的界面位错网，可有效阻碍合金中的层错切割γ’相，从而使得合金的中温蠕变寿命显著提高。
16、本专利技术无需进行成分优化，仅通过短时超温时效处理就可以提高镍基单晶高温合金的中温蠕变性能。
17、实施例的结果表明，本专利技术通过对经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理，大幅提高了镍基单晶高温合金的中温蠕变寿命，其中，am1合金760℃/750mpa条件下的基础中温蠕变寿命为2.2h，经过1200℃-1h-200℃/min短时超温时效以后，am1合金的中温蠕变寿命达到了65.2h，提升幅度达到3000％，效果显著。
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1.一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基单晶高温合金包括AM1合金。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却速率为120～320℃/min。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却速率为150～300℃/min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却速率为200～250℃/min。
6.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却方式为风冷。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的保温时间为1～2h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低90～130℃。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低100～120℃。
10.根据
...【技术特征摘要】
1.一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基单晶高温合金包括am1合金。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却速率为120～320℃/min。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却速率为150～300℃/min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述短时超温时效处理的冷却速率为200～250℃/min。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，王海波，裴延玲，杜博暄，李树索，宫声凯，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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