一种提升高γ'含量的镍基铸造高温合金组织状态及力学性能的热处理方法技术

技术编号:41785374 阅读:148 留言:0更新日期:2024-06-24 20:13
本发明专利技术提供了一种提升高γ'含量的镍基铸造高温合金组织状态及力学性能的热处理方法,涉及合金制备技术领域。本发明专利技术首先用热等静压工艺消除显微孔洞的同时实现合金组织的初步固溶效果,但是由于热等静压工艺冷速较慢,析出γ'析相尺寸粗大且不均匀,因此再次进行短时保温的高温固溶处理,即快速热处理工艺,可以避免长时高温处理下元素扩散导致柯肯达尔效应从而再次形成大量固溶孔洞,同时短时保温也可以再次使γ'相一定程度回溶,然后通过风冷快速冷却,可以调控γ'相形貌并实现较小尺寸的γ'相析出。本发明专利技术所述热处理方法成本较低,简单可靠,能够有效的提高镍基铸造高温合金的组织致密性以及疲劳和蠕变性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金制备,具体涉及一种提升高γ’含量的镍基铸造高温合金组织状态及力学性能的热处理方法。


技术介绍

1、先进航空发动机涡轮前温度的提高,使得高压压气机出口温度随之上升,且根据布雷顿理想循环,压气机出口温度的提高可以有效提高热效率。目前高压压气机叶片广泛采用的材料为钛合金及变形高温合金,因组织致密具有优异的疲劳性能,其承温约为650℃,难以进一步提升使用温度。涡轮叶片上广泛使用的铸造高温合金,其主要强化相是高温性能极佳的γ’相,在700℃以上具有良好的稳定性,能起到非常重要的共格强化作用,提高高温下的合金变形抗力。但铸造高温合金应用在压气机叶片上,还需更加优异的疲劳和蠕变性能,而铸造过程中的非平衡凝固势必导致在枝晶间区域形成显微疏松等缺陷,限制了其在高压压气机叶片上应用。因此需要研究出一种消除铸造高温合金显微孔洞,提升合金组织致密性和力学性能的热处理工艺。

2、显微孔洞通常为合金中的固有缺陷,一般尺寸较小,分为在铸造过程中形成的铸造孔洞和热处理过程中形成的固溶孔洞。铸造高温合金凝固速率较快,优先凝固的枝晶干分割包围残余在枝晶间的液相,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提升高γ'含量的镍基铸造高温合金组织状态及力学性能的热处理方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述铸态高γ'含量的镍基铸造高温合金包括铸态K403等轴铸造高温合金、铸态K417G等轴铸造高温合金或铸态IC21单晶铸造高温合金。

3.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述热等静压处理包括:以10℃/min的升温速率由30℃升温至Tsol-10℃~Tsol+10℃,压力介质为惰性气体,惰性气体压力为160~180MPa,保温保压时间为4~6h;冷却方式为随炉冷却。

4.根据权利要求1所述的热处理方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种提升高γ'含量的镍基铸造高温合金组织状态及力学性能的热处理方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述铸态高γ'含量的镍基铸造高温合金包括铸态k403等轴铸造高温合金、铸态k417g等轴铸造高温合金或铸态ic21单晶铸造高温合金。

3.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述热等静压处理包括:以10℃/min的升温速率由30℃升温至tsol-10℃~tsol+10℃,压力介质为惰性气体,惰性气体压力为160~180mpa,保温保压时间为4~6h;冷却方式为随炉冷却。

4.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述固溶热处理的温度为合金强化γ'相的溶解温度和合金固相线温度之间的温度。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭文启张天宇赵海根茹毅李树索裴延玲王文文宫声凯
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1