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GH2909鐵鎳鈷基時(shí)效硬化低膨脹高溫合金的性能
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-07-14
GH2909合金是Fe-Ni-Co基時(shí)效硬化新型低膨脹高溫合金，在650℃以下具有高的強(qiáng)度和塑性、低的熱膨脹系數(shù)、幾乎恒定的彈性模量以及良好的抗氧化和冷熱疲勞等綜合力學(xué)性能，是航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)用的理想高溫合金材料。
GH2909合金是Fe-Ni-Co基時(shí)效硬化新型低膨脹高溫合金，在650℃以下具有高的強(qiáng)度和塑性、低的熱膨脹系數(shù)、幾乎恒定的彈性模量以及良好的抗氧化和冷熱疲勞等綜合力學(xué)性能，可減少轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間的間隙，實(shí)現(xiàn)間隙控制，節(jié)約能源，降低消耗，提高發(fā)動(dòng)機(jī)推力，是航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)用的理想高溫合金材料，因而在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。
GH2909合金冶煉工藝路線為真空感應(yīng)＋真空電弧重熔，將Φ440mm電極真空電弧重熔成Φ508mm鋼錠，鋼錠經(jīng)均勻化熱處理后，鍛造生產(chǎn)出產(chǎn)品。在進(jìn)行產(chǎn)品性能檢測時(shí)，存在性能檢測數(shù)據(jù)波動(dòng)大，甚至不合格現(xiàn)象，為避免以后此類現(xiàn)象的出現(xiàn)，有必要對其原因進(jìn)行探討，因而進(jìn)行了鍛造工藝及熱處理對GH2909合金組織與性能的影響研究。
實(shí)驗(yàn)方法：開坯鍛造采用整支鋼錠經(jīng)3火次，逐級降溫大變形鍛造工藝，分別經(jīng)變形量：32%→30%→30%開坯鍛造，末火鍛造加熱溫度：1000℃；大部分變形溫度：≤955℃，終鍛溫度：≥870℃；在4500噸油壓機(jī)上進(jìn)行60%和5噸電液錘上75%鍛造變形，取組織和性能試樣進(jìn)行熱處理（見表1），最后采用光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織和檢測室溫、高溫性能。
表1?末火變形量及所對應(yīng)的熱處理制度表
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序號
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末火變形量
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固溶熱處理
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時(shí)效熱處理
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備注
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A
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75%
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990℃×1h，
空冷
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720℃×8h，
55℃/h爐冷至620℃×8h
空冷
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一次固溶＋
二次時(shí)效
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B
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75%
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990℃×1h，
空冷＋980℃×1h，空冷
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二次固溶＋
二次時(shí)效
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C
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60%
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990℃×1h，
空冷＋980℃×1h，空冷
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二次固溶＋
二次時(shí)效
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?
試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）當(dāng)末火加熱溫度為1000℃時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)間的保溫，GH2909合金已完成回復(fù)和再結(jié)晶，且熱加工塑性得到改善和提高。在4500噸油壓機(jī)上60%和5噸電液錘上75%鍛造變形，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，5噸電液錘上75%鍛造變形比4500噸油壓機(jī)上60%鍛造變形后組織均勻細(xì)小。
（2）二次固溶＋二段式時(shí)效熱處理制度對GH2909合金組織析出物有著明顯的影響，并使室溫和高溫拉伸強(qiáng)度增加。因?yàn)樵囼?yàn)發(fā)現(xiàn)，二次固溶＋二段式時(shí)效熱處理后的析出物明顯多于一次固溶＋二段式時(shí)效熱處理后的析出物。
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