一种高持久性能的GH4169合金及其热处理工艺制造技术

技术编号：40842423 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-01 15:09

本申请涉及合金材料技术领域，具体公开了一种高持久性能的GH4169合金及其热处理工艺。该GH4169合金包括如下重量百分比的元素：Ni：50～55%、Cr：17～19%、Nb：5.2～5.5%、Mo：2.8～3.2%、Ti：0.9～1.2%、Al：0.5～0.7%、C：0.025～0.045%、Co：0.20～0.30%，余量为Fe。本申请通过设计GH4169中各元素含量，可以明显延长合金的高温持久性能，提高其高温服役寿命。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及合金材料，更具体地说，它涉及一种高持久性能的gh4169合金及其热处理工艺。

技术介绍

1、gh4169合金是以体心四方的γ′′和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，具有优异的抗氧化腐蚀性能以及高温强度，被广泛应用于宇航、核能、石油工业等领域中。

2、gh4169合金作为一种高温合金，可以在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作，具有良好的组织稳定性和使用可靠性。但是，目前的gh4169合金的使用温度通常在650℃以下，当其使用温度超过650℃时，就会发生组织不稳，导致合金性能不断下降直至失效。

3、随着航空航天工业的发展，对材料的综合性能提出了更高的要求。因此，如何能够提高gh4169合金的高温持久性能，特别是提高gh4169合金在650℃以上温度下的持久性能，延长其高温服役寿命，是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了提高gh4169合金的高温持久性能，本申请提供一种高持久性能的gh4169合金及其热处理工艺。

2、第一方面，本申请提供一种高持久性能的gh4169合金，采用如下的技术方案：

3、一种高持久性能的gh4169合金，包括如下重量百分比的元素：

4、ni：50～55%、cr：17～19%、nb：5.2～5.5%、mo：2.8～3.2%、ti：0.9～1.2%、al：0.5～0.7%、c：0.025～0.045%、co：0.20～0.30%，余量为fe。

5、进一步地，所述gh4

6、进一步地，所述gh4169合金中，co的重量百分比为0.25%。

7、进一步地，所述gh4169合金包括如下重量百分比的元素：

8、ni：51.82%、cr：18.94%、nb：5.23%、mo：3.01%、ti：1.00%、al：0.59%、c：0.03%、co：0.25%，余量为fe。

9、第二方面，本申请提供一种高持久性能的gh4169合金的热处理工艺，采用如下的技术方案：

10、一种高持久性能的gh4169合金的热处理工艺，包括：

11、将初始gh4169合金经过依次通过固溶处理以及时效处理后，得到高持久性能的gh4169合金。

12、进一步地，所述固溶处理包括：

13、将初始gh4169合金在850～900℃的温度下保温1～2h；然后以预设升温速率升温至1040～1060℃，保温1～2h；再以第一预设降温速率降温至800～850℃，保温2～4h；空冷至室温后，得到第一中间体。

14、进一步地，所述预设升温速率为10～20℃/min。

15、进一步地，所述第一预设降温速率为10～20℃/min。

16、进一步地，所述时效处理包括：

17、将所述第一中间体在700～750℃的温度下保温7～9h；然后以第二预设降温速率降温至600～650℃，保温7～9h；空冷至室温后，得到所述高持久性能的gh4169合金。

18、进一步地，所述第二预设降温速率为40～60℃/h。

19、综上所述，本申请具有以下有益效果：

20、本申请通过设计gh4169中各元素含量，可以明显延长合金的高温持久性能，提高其高温服役寿命。通过将nb、ti、al、co的重量百分比之和控制在7.0～7.5%，可以在满足加工性能的同时，提高合金的高温稳定性。当gh4169合金中的co元素的重量百分比控制在0.25wt%的co元素时，可以明显细化晶粒，使晶粒较为均匀地呈等轴状分布，从而有效提高合金的高温持久性能。

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【技术保护点】

1.一种高持久性能的GH4169合金，其特征在于，所述GH4169合金包括如下重量百分比的元素：

2.根据权利要求1所述的高持久性能的GH4169合金，其特征在于，所述GH4169合金中，所述Nb、Ti、Al、Co的重量百分比之和为7.0～7.5%。

3.根据权利要求1所述的高持久性能的GH4169合金，其特征在于，所述GH4169合金中，Co的重量百分比为0.25%。

4.根据权利要求3所述的高持久性能的GH4169合金，其特征在于，所述GH4169合金包括如下重量百分比的元素：

5.一种权利要求1-4任意一项所述的高持久性能的GH4169合金的热处理工艺，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的热处理工艺，其特征在于，所述固溶处理包括：

7.根据权利要求6所述的热处理工艺，其特征在于，所述预设升温速率为10～20℃/min。

8.根据权利要求6所述的热处理工艺，其特征在于，所述第一预设降温速率为10～20℃/min。

9.根据权利要求6所述的热处理工艺，其特征在于，所述时效处理包括：

10.根据权利要求9所述的热处理工艺，其特征在于，所述第二预设降温速率为40～60℃/h。

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【技术特征摘要】

1.一种高持久性能的gh4169合金，其特征在于，所述gh4169合金包括如下重量百分比的元素：

2.根据权利要求1所述的高持久性能的gh4169合金，其特征在于，所述gh4169合金中，所述nb、ti、al、co的重量百分比之和为7.0～7.5%。

3.根据权利要求1所述的高持久性能的gh4169合金，其特征在于，所述gh4169合金中，co的重量百分比为0.25%。

4.根据权利要求3所述的高持久性能的gh4169合金，其特征在于，所述gh4169合金包括如下重量百分比的元素：

5.一种权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海坤，康杰，吴大勇，郝东阳，由宝财，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：

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