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热处理工艺对含铌GH2132高温合金组织和性能的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-05-20
GH2132合金是在Fe-25Ni-15Cr高温合金的基础上加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化得到的，在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度，并且具有较好的加工性能和焊接性能，适合制造长期工作在650℃以下的航空发动机高温承力部件，如涡轮盘、压气机盘、转子叶片和紧固件等。
GH2132合金是在Fe-25Ni-15Cr高温合金的基础上加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化得到的，在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度，并且具有较好的加工性能和焊接性能，适合制造长期工作在650℃以下的航空发动机高温承力部件，如涡轮盘、压气机盘、转子叶片和紧固件等。
GH2132合金主要通过锻造工艺成型，然后再经固溶和时效处理工艺来获得所需要的组织。有报道表明在GH2132合金中加铌可以改善合金的性能，但没有说明对性能的具体影响。为满足某些特殊使用条件下需求，科研人员力图通过在GH2132合金中加入一定量的铌来细化晶粒，以强化γ′相，提高合金的抗拉强度和冲击功，并研究了热处理工艺对含铌GH2132合金组织与性能的影响，为制定含铌GH2132合金热处理工艺提供基础。
试验用GH2132合金为锻态，通过真空感应熔炼+电渣重熔得到铸锭，然后再锻造成形，开锻温度约为1130℃，终锻温度大于900℃，锻造成形后空冷；坯料尺寸为Φ74㎜×155㎜，合金含Nb量为0.082mass%。为保证固溶处理试样的原始组织状态一致，从合金棒材半径的一半处取样进行试验。
固溶处理时首先将电阻炉加热到设定温度（900、915、950、980、1000℃）保温30min，然后放入试样，待炉内温度回到设定温度后保温2h，对不同固溶温度下的试样分别作标记；接着对固溶后的试样及锻态合金进行时效处理，时效工艺为720℃×16h空冷。热处理完成后根据GB/T 228、GB/T 229对试样进行室温力学性能测试；金相试样采用高温合金腐蚀液进行轻度腐蚀，腐蚀后在光学显微镜下观察组织，晶粒尺寸采用截线法统计。硬度测试在HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计上进行，载荷1471N，加载时间30s。
（1）锻造后空冷可以对含铌GH2132合金起到固溶作用。
（2）锻态含铌GH2132合金时效后的强度比固溶+时效后的高，晶粒更细。
（3）固溶温度是影响含铌GH2132合金抗拉强度和屈服强度的主要因素，固溶温度越低，强度越高。
（4）锻态合金经时效处理后可获得高抗拉强度和低冲击功；经较高温度固溶+时效处理后可得到稍低的抗拉强度和较高的冲击功。
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