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GH738鎳基高溫合金長期時(shí)效過程中γ相演變規(guī)律
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：2015-01-08
GH738鎳基高溫合金具有良好的強(qiáng)韌化匹配，在760℃以下具有高的拉伸和持久強(qiáng)度，在870℃以下具有良好的抗氧化性能，廣泛裝備于航空航天、石油化工領(lǐng)域設(shè)備以及各種熱端部件。
GH738鎳基高溫合金具有良好的強(qiáng)韌化匹配，在760℃以下具有高的拉伸和持久強(qiáng)度，在870℃以下具有良好的抗氧化性能，廣泛裝備于航空航天、石油化工領(lǐng)域設(shè)備以及各種熱端部件。該合金通過固溶強(qiáng)化、γ'相析出（主要為Ni3（Al，Ti））及碳化物強(qiáng)化等綜合作用來達(dá)到強(qiáng)化的效果，然而該合金γ'相大約占合金總量的22.6%，γ'相是合金強(qiáng)化的主要來源，合金的性能主要取決于基體中γ'相的百分含量、顆粒大小和顆粒的粗化速率等。但是，之前的研究者都沒有定量給出相關(guān)γ'強(qiáng)化相長大規(guī)律，沒有系統(tǒng)地報(bào)道該合金長期時(shí)效過程中的γ'強(qiáng)化相變化規(guī)律。
研究人員針對γ'相形貌及數(shù)量進(jìn)行研究，著重研究GH738合金在不同的時(shí)效溫度和保溫時(shí)間下γ'相組織的演化規(guī)律，建立γ'相長大動(dòng)力學(xué)方程，γ'強(qiáng)化相定量關(guān)系的建立，為今后該合金的進(jìn)一步發(fā)展提供理論依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)采用商用GH738合金，棒材直徑Φ48mm。將線切割后的8mm×10mm×10mm時(shí)效試樣分別進(jìn)行如下亞固溶及過固溶熱處理：
亞固溶熱處理Ⅰ：1020℃×4h（AC）＋845℃×4h（AC）＋760℃×16h（AC）
?過固溶熱處理Ⅱ：1080℃×4h（AC）＋845℃×24h（AC）＋760℃×16h（AC）
試樣經(jīng)上述兩種標(biāo)準(zhǔn)熱處理后，分別在550、750、800和850℃時(shí)效0～4500h后空冷（AC），進(jìn)而對長期時(shí)效后的樣品進(jìn)行γ'相演化規(guī)律研究。金相試樣制備采用機(jī)械拋光和化學(xué)、電解侵蝕的方法。通過金相光學(xué)顯微鏡分析晶粒組織，γ'強(qiáng)化相和晶界碳化物（MC，M23C6）通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡FESEM觀察。試驗(yàn)結(jié)果如下：
（1）GH738合金經(jīng)兩種標(biāo)準(zhǔn)熱處理后，在時(shí)效過程中γ'相隨溫度的升高和時(shí)間的延長而長大，但溫度比時(shí)間的影響更為明顯。γ'相的粗化速率與時(shí)效溫度和γ'相原始尺寸有關(guān)，隨時(shí)效溫度提高，粗化速率急劇增加。同時(shí)γ'相原始尺寸的差異，也影響后續(xù)粗化過程。
（2）熱處理制度的差異對合金硬度影響較大，亞固溶熱處理后合金的硬度明顯高于過固溶熱處理的硬度。兩種標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度下合金時(shí)效后的硬度隨溫度的升高大致呈下降的趨勢。
（3）時(shí)效溫度及時(shí)間對合金γ'強(qiáng)化相尺寸及數(shù)量產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響硬度變化，而影響硬度最為本質(zhì)因素為合金中強(qiáng)化相體積分?jǐn)?shù)的差異。
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