熱處理對GH1016合金組織和性能的影響

  GH1016合(he)金是以鎢、鉬、鈮、氮強化(hua)的(de)奧氏(shi)體鐵基合(he)金,合(he)金固溶狀(zhuang)態組織(zhi)為奧氏(shi)體,還有體積分數約為2%的(de)初生(sheng)Z相存在。該(gai)合(he)金主(zhu)要用于制(zhi)(zhi)造發(fa)動機的(de)安裝(zhuang)邊,使用溫(wen)度在750℃左右。實踐表(biao)明,采用1160℃保溫(wen)后直接(jie)空冷的(de)熱處(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度對GH1016合(he)金處(chu)理(li)后,合(he)金在600~800℃的(de)延伸率和斷面縮(suo)率均低(di)于600℃以下的(de)相應數據,存在中溫(wen)低(di)塑(su)性現象,特別是在750℃達到(dao)了最低(di)點。

  因此,基(ji)于以往對(dui)GH1016合(he)金(jin)的(de)熱(re)處理(li)工藝及性能參數,科研(yan)人員(yuan)提(ti)出了一種新的(de)熱(re)處理(li)制度:1160℃保溫(wen)30min后以160℃/h的(de)速(su)度爐(lu)冷到950℃保溫(wen)2h。通過改(gai)變熱(re)處理(li)工藝調整微觀(guan)結構,從而(er)提(ti)高(gao)了GH1016合(he)金(jin)軋材的(de)中高(gao)溫(wen)力學性能,基(ji)本(ben)消除了GH1016合(he)金(jin)軋材的(de)中溫(wen)低塑性現象。

  GH1016合金采(cai)用中(zhong)頻感應爐(lu)+電(dian)(dian)渣爐(lu)雙聯工藝(yi)生產Φ360mm電(dian)(dian)渣錠,經(jing)過3t鍛錘鍛造成Φ150mm坯料(liao),然后軋制成Φ55mm棒材,在相當于棒材橫(heng)截面1/2半徑的(de)位置沿(yan)縱向切取16mm方的(de)毛坯,經(jing)熱(re)處(chu)理后取樣進行拉伸性能測試。然后對斷裂試樣的(de)斷口(kou)形貌及斷口(kou)附近的(de)微觀組(zu)織進行詳細表征,并利用電(dian)(dian)鏡(jing)對合金的(de)晶界析出相進行微區分析。

  試(shi)驗(yan)采用兩(liang)種熱(re)處(chu)理(li)(li)制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)。A熱(re)處(chu)理(li)(li)制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du):1160℃保(bao)溫30min后(hou)(hou),空冷(leng);B熱(re)處(chu)理(li)(li)制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du):1160℃保(bao)溫30min后(hou)(hou)以160℃/h的(de)速度(du)(du)(du)爐冷(leng)至950℃保(bao)溫120min,空冷(leng)。其中A制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)為(wei)常用熱(re)處(chu)理(li)(li)制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du),B制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)為(wei)改進(jin)的(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)。為(wei)對比改進(jin)熱(re)處(chu)理(li)(li)制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)(B制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du))的(de)優越性(xing),研(yan)究人(ren)員將兩(liang)種制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)處(chu)理(li)(li)所得合金(jin)的(de)微觀結構(gou)和(he)力學性(xing)能進(jin)行(xing)了詳細比較。試(shi)驗(yan)發(fa)現,經(jing)過(guo)A制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou),合金(jin)的(de)晶(jing)界(jie)清晰且非常干凈,基本(ben)上(shang)沒有夾雜和(he)析(xi)出相,而(er)經(jing)過(guo)B制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)(du)(du)處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou),晶(jing)界(jie)上(shang)可(ke)觀測(ce)到均勻分布的(de)項鏈狀析(xi)出物(wu)。經(jing)過(guo)掃描電鏡微區(qu)成(cheng)分分析(xi)表(biao)明(ming),主要(yao)(yao)析(xi)出物(wu)含碳量很高,研(yan)究認為(wei)晶(jing)界(jie)析(xi)出相主要(yao)(yao)為(wei)MC型和(he)M6C型兩(liang)種類(lei)型的(de)碳化物(wu)。

  試(shi)驗結(jie)果表明(ming):20~950℃拉(la)伸試(shi)驗結(jie)果表明(ming),隨著溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高抗拉(la)強度(du)(du)逐漸下降,在(zai)(zai)600~800℃范(fan)圍(wei)內,原熱處(chu)理制度(du)(du)(A制度(du)(du))處(chu)理的(de)(de)試(shi)樣出現(xian)(xian)明(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)中溫(wen)低塑性現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)。而改進的(de)(de)熱處(chu)理制度(du)(du)(B制度(du)(du))則(ze)消除了600~800℃時出現(xian)(xian)的(de)(de)延伸率和面縮率下降的(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)。對750℃拉(la)伸試(shi)樣斷口的(de)(de)分析表明(ming),改進的(de)(de)熱處(chu)理制度(du)(du)明(ming)顯(xian)(xian)改善了合(he)金的(de)(de)微觀(guan)結(jie)構,斷口表面大(da)量深而大(da)的(de)(de)韌窩也證明(ming)了在(zai)(zai)中溫(wen)階段合(he)金的(de)(de)塑性有所改善。