GH4099高温合金固溶时效组织与性能研究
2021-07-20李荣之曹征宽余朝龙张全新
四川冶金 2021年3期
李荣之,曹征宽,余朝龙,凡 淳,张全新
(1.重庆钢铁研究所有限公司,重庆 400084;2.重庆理工大学,重庆 400054)
镍基高温合金具有良好的高温强度、组织稳定性和抗氧化耐腐蚀性能,已在航空航天领域中得到了重要应用,也广泛用于核工业和能源工业等领域[1]。其中GH4099是作为一种典型的镍基时效强化高温合金,具有优良的高温力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能,主要用于航空航天发动机。该合金通过固溶时效处理后具有良好的热强性,900 ℃以下可以长期使用,最高工作温度可达1000 ℃,成为航空航天应用领域中的重要金属材料[2]。GH4099合金以Ni、Cr元素为主,通过W、Mo、Co等元素进行固溶强化,以Al、Ti进行时效强化,以B进行晶界强化,通过固溶、时效处理后形成以γ相为基体并含有其他化合物相的复杂组织,能够满足航空发动机燃烧室的高温工作要求[3]。GH4099合金的成分优化和热处理工艺条件的改进,是不断提高合金使用性能的重要途径。夏长林等研究表明,GH4099合金提高W、Mo、Co合金含量,控制Mg元素范围,对提高合金强度有利[4];秦升学等通过提高时效温度和延长时效时间,改变了γ′相的形态和尺寸,750 ℃时效时合金获得的硬度最高[5]。
由于热处理对镍基合金的性能影响较大,所以选择合适的热处理工艺对优化GH4099镍基高温合金的性能具有重要的意义。本文通过不同温度下的固溶和时效处理工艺实验,研究固溶时效处理工艺对GH4099高温合金组织的影响。
1 实验材料及方法
本文选用GH4099实验材料,其主要化学成分含量如表1所示。……
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