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热处理对GH1016合金组织和性能的影响

发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新时间：2016-01-21

GH1016合金是以钨、钼、铌、氮强化的奥氏体铁基合金，合金固溶状态组织为奥氏体，还有体积分数约为2%的初生Z相存在。该合金主要用于制造发动机的安装边，使用温度在750℃左右。

GH1016合金是以钨、钼、铌、氮强化的奥氏体铁基合金，合金固溶状态组织为奥氏体，还有体积分数约为2%的初生Z相存在。该合金主要用于制造发动机的安装边，使用温度在750℃左右。实践表明，采用1160℃保温后直接空冷的热处理制度对GH1016合金处理后，合金在600～800℃的延伸率和断面缩率均低于600℃以下的相应数据，存在中温低塑性现象，特别是在750℃达到了最低点。

因此，基于以往对GH1016合金的热处理工艺及性能参数，科研人员提出了一种新的热处理制度：1160℃保温30min后以160℃/h的速度炉冷到950℃保温2h。通过改变热处理工艺调整微观结构，从而提高了GH1016合金轧材的中高温力学性能，基本消除了GH1016合金轧材的中温低塑性现象。

GH1016合金采用中频感应炉+电渣炉双联工艺生产Φ360mm电渣锭，经过3t锻锤锻造成Φ150mm坯料，然后轧制成Φ55mm棒材，在相当于棒材横截面1/2半径的位置沿纵向切取16mm方的毛坯，经热处理后取样进行拉伸性能测试。然后对断裂试样的断口形貌及断口附近的微观组织进行详细表征，并利用电镜对合金的晶界析出相进行微区分析。

试验采用两种热处理制度。A热处理制度：1160℃保温30min后，空冷；B热处理制度：1160℃保温30min后以160℃/h的速度炉冷至950℃保温120min，空冷。其中A制度为常用热处理制度，B制度为改进的热处理制度。为对比改进热处理制度（B制度）的优越性，研究人员将两种制度处理所得合金的微观结构和力学性能进行了详细比较。试验发现，经过A制度处理后，合金的晶界清晰且非常干净，基本上没有夹杂和析出相，而经过B制度处理后，晶界上可观测到均匀分布的项链状析出物。经过扫描电镜微区成分分析表明，主要析出物含碳量很高，研究认为晶界析出相主要为MC型和M6C型两种类型的碳化物。试验结果表明：

20～950℃拉伸试验结果表明，随着温度升高抗拉强度逐渐下降，在600～800℃范围内，原热处理制度（A制度）处理的试样出现明显的中温低塑性现象。而改进的热处理制度（B制度）则消除了600～800℃时出现的延伸率和面缩率下降的现象。对750℃拉伸试样断口的分析表明，改进的热处理制度明显改善了合金的微观结构，断口表面大量深而大的韧窝也证明了在中温阶段合金的塑性有所改善。

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