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GH2909铁镍钴基低膨胀高温合金锻造工艺及热处理制度对其组织与性能的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-01-20
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，末火锻造加热温度为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，变形量增加可使GH2909合金显微组织均匀细小。
（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。
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