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GH2909铁镍钴基时效硬化低膨胀高温合金的性能
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-07-14
GH2909合金是Fe-Ni-Co基时效硬化新型低膨胀高温合金，在650℃以下具有高的强度和塑性、低的热膨胀系数、几乎恒定的弹性模量以及良好的抗氧化和冷热疲劳等综合力学性能，是航空和航天发动机用的理想高温合金材料。
GH2909合金是Fe-Ni-Co基时效硬化新型低膨胀高温合金，在650℃以下具有高的强度和塑性、低的热膨胀系数、几乎恒定的弹性模量以及良好的抗氧化和冷热疲劳等综合力学性能，可减少转动部件与静止部件之间的间隙，实现间隙控制，节约能源，降低消耗，提高发动机推力，是航空和航天发动机用的理想高温合金材料，因而在飞机发动机中得到了广泛应用。
GH2909合金冶炼工艺路线为真空感应＋真空电弧重熔，将Φ440mm电极真空电弧重熔成Φ508mm钢锭，钢锭经均匀化热处理后，锻造生产出产品。在进行产品性能检测时，存在性能检测数据波动大，甚至不合格现象，为避免以后此类现象的出现，有必要对其原因进行探讨，因而进行了锻造工艺及热处理对GH2909合金组织与性能的影响研究。
实验方法：开坯锻造采用整支钢锭经3火次，逐级降温大变形锻造工艺，分别经变形量：32%→30%→30%开坯锻造，末火锻造加热温度：1000℃；大部分变形温度：≤955℃，终锻温度：≥870℃；在4500吨油压机上进行60%和5吨电液锤上75%锻造变形，取组织和性能试样进行热处理（见表1），最后采用光学显微镜观察显微组织和检测室温、高温性能。
表1 末火变形量及所对应的热处理制度表
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序号
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末火变形量
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固溶热处理
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时效热处理
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备注
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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炉冷至620℃×8h
空冷
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一次固溶＋
二次时效
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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＋
二次时效
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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＋
二次时效
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试验结果表明：
（1）当末火加热温度为1000℃时，经过一定时间的保温，GH2909合金已完成回复和再结晶，且热加工塑性得到改善和提高。在4500吨油压机上60%和5吨电液锤上75%锻造变形，试验发现，5吨电液锤上75%锻造变形比4500吨油压机上60%锻造变形后组织均匀细小。
（2）二次固溶＋二段式时效热处理制度对GH2909合金组织析出物有着明显的影响，并使室温和高温拉伸强度增加。因为试验发现，二次固溶＋二段式时效热处理后的析出物明显多于一次固溶＋二段式时效热处理后的析出物。
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