■宋 篪 ■辽宁省产品质量监督检验院，辽宁 沈阳 110000

用低膨胀高温合金做薄壁静子结构部件，如机匣、密封环等，可使控制部件间隙简单易行，降低发动机重量和成本，提高飞机性能［1］。在现有低膨胀高温合金中，IN783 合金密度最低，同时还具有良好的抗氧化性和抗缺口敏感性能［1，2］。该合金调整Ni，Fe 和Co 的比率，加入γ'相组成元素Nb 和Ti，并将Al 含量提高到5.4%，形成了γ-γ'-β 三相共存的组织;同时添加3%的Cr，在不显著影响热膨胀性能的条件下，来提高抗氧化和抗盐雾腐蚀能力［2，3］。

相对于其它低膨胀合金，IN783 合金的室温和高温拉伸塑性较高，强度较低［1］。IN783 的标准热处理制度中采用了和IN718 合金相同的时效制度，但IN783 合金Al 含量要高于IN718，其相析出行为也会有所不同。对IN783 合金热处理的研究［3，4］表明，改变热处理制度对IN783合金的拉伸、持久和疲劳性能都有影响。但针对IN783 合金的热处理保温时间和冷却速率方面的研究更少。

本文重点考察了改变热处理制度对拉伸性能的影响。

1 实验材料与方法

用真空感应熔炼10kg 锭，经均匀化退火、锻造最后轧成φ18mm 圆棒。试验用料设计成分(wt-%)为:Fe(bal.)，Ni(28.5)，Co(34.0)，Cr(3.0)，Al(5.4)，Nb(3.0)，Ti(0.1)，C(0.01)。

切取试样，分别进行以下热处理，研究对650℃拉伸、室温拉伸性能的影响:(1)在1150℃固溶1h，水冷;在845 保温4h，空冷;再分别在740℃，720℃，700℃，675℃保温8h 后，以55℃/h 冷速炉冷到621℃，再在621℃保温8h 后空冷。比较高温固溶产生大晶粒后，第二阶段时效开始温度对拉伸性能的影响。(2)在1115℃固溶1h，水冷;在845℃保温4h，空冷;再在721℃分别保温20、14、8、4h，以55℃/h 冷速炉冷到621℃，再在621℃保温8h 后空冷。比较低温固溶小晶粒时，721℃时效时间对拉伸性能的影响。(3)在1115℃固溶1h，水冷;在845℃保温4h，空冷;再在721℃保温8h 后分别以①空冷、②55℃/h 炉冷到621℃后再空冷、③55℃/h 炉冷到621℃，再在621℃保温8h，空冷。考察721℃时效后，不同冷却速率对性能的影响。

2 实验结果

当固溶温度较高(1150℃)时，第二阶段开始时效温度对合金650℃拉伸性能的影响见图1。可见，随着第二阶段开始时效温度的提高，合金的屈服强度和抗拉强度小幅上升，屈服强度在590-610MPa间，抗拉强度在830-865MPa 间，塑性在高于721℃时效降低明显，都高于20%。

图1 高温固溶后，第二阶段时效温度对GH6783 合金650℃拉伸性能的影响

当固溶温度较低(1115℃)时，第二阶段时效开始温度为721℃时，保温时间对合金室温和650℃拉伸性能的影响见图2 和图3。随着时效时间延长，室温拉伸屈服强度缓慢升高，但抗拉强度有缓慢降低的趋势;室温拉伸延伸率有逐渐降低趋势，但断面收缩率先增加后降低(图2)。在721℃时效8h 时，650℃强度最高，而后降低非常缓慢。650℃塑性也出现先增加后降低的趋势，峰值出现在14h 时。相比于图1a，低温固溶后的650℃强度整体高于高温固溶状态。综上选择721℃保温8h做为第一阶段γ'时效条件对室温和650℃拉伸性能较为有利。

721℃时效8h 后，不同冷速对室温强度的影响如图4 所示。当时效后的冷速由空冷调整为炉冷到621℃再空冷后，强度有明显增加，屈服强度由730MPa 增加到790MPa，抗拉强度由1150MPa 升高到1200MPa;断面收缩率稍有增加，延伸率变化不大。当在621℃保温8h后，屈服强度和抗拉强度再增加30MPa，塑性变化不大。

图2 低温固溶后，721℃时效时间对GH6783 合金室温拉伸性能的影响

图3 721℃时效时间对GH6783 合金650℃拉伸性能的影响

图4 721℃时效8 后冷却条件对GH6783 合金室温拉伸性能的影响

3 结论

相比于固溶温度为1150℃时，固溶温度为1115℃时，合金的拉伸强度更高，塑性无明显变化。第二阶段时效温度升高，强度缓慢增加，塑性逐渐降低。第二阶段时效时间延长后，室温和650℃强度先增加逐渐降低，塑性缓慢降低。721℃时效后冷速变慢对强度有利。在721℃时效8h 后以55℃/h 冷速炉冷到621℃再保温8h 后，空冷可以使GH6783 合金获得良好的强度和塑性配合。

［1］邓波，韩光炜，冯涤.航空材料学报，2003∶244-249.

［2］Tundermann J H.Huntington:Inco Alloys International Inc.1996∶25705-1771.

［3］Smith S，Heck K A.Superalloys 1996∶TMS-AIME，1996∶91-100.

［4］贾新云，赵宇新，张绍维.材料工程.2006(增刊):165-167.