等溫熱處理對K4169高溫合金組織和力學性能的影響.pdf

1、K4169高溫合金在使用中存在一些問題，如微觀組織偏析嚴重、樹枝晶粗大，有大塊的Laves相、存在縮孔和疏松。如果能減少偏析，使粗大的樹枝晶變?yōu)檩^為細小的等軸晶，則能提高合金性能的穩(wěn)定性，使該合金得到更為廣泛的應用。半固態(tài)成形技術可以改善合金組織，使鑄件內部組織致密，氣孔、偏析等缺陷減少，使合金的力學性能得到提高。本實驗通過半固態(tài)等溫熱處理的方法研究了等溫熱處理溫度和保溫時間對K4169高溫合金半固態(tài)組織演變和力學性能的影響，并研究了固

2、溶加時效、高溫長期時效和熱腐蝕環(huán)境對合金組織和力學性能的影響。 本文的主要研究結果如下： （1）等溫熱處理可以將K4169合金鑄態(tài)組織中的枝晶組織轉變?yōu)榍蛐尉Я＝M織；最佳等溫熱處理工藝為保溫溫度1320℃左右，保溫時間45min左右；合金在最佳等溫熱處理工藝下的半固態(tài)組織的壓縮強度大于合金的鑄態(tài)組織，半固態(tài)組織的硬度與鑄態(tài)相比有所降低。 （2） K4169合金的半固態(tài)組織經(jīng)950℃～1100℃不同固溶溫度處理后，

3、隨著固溶處理溫度的提高，γ’相逐漸溶解，有元素偏聚的晶間有害組織消失；壓縮強度隨固溶溫度的升高而降低，合金的硬度隨固溶溫度的升高而降低。 （3） K4169合金的半固態(tài)組織經(jīng)不同固溶溫度處理后，再經(jīng)過720℃，8h爐冷至620℃，8h空冷的時效處理，合金的力學性能提高；隨固溶溫度的升高γ’相析出量增加，且尺寸變的細小均勻、分布彌散；固溶溫度高時，合金半固態(tài)組織經(jīng)時效處理后的壓縮強度及硬度高于固溶溫度低的。 （4） K41

4、69合金鑄態(tài)組織經(jīng)950℃固溶加時效處理，再經(jīng)過650℃、100h的長期時效后，γ"相發(fā)生γ"→δ—Ni3Nb的轉變，產(chǎn)生片狀δ相；合金的鑄態(tài)組織和半固態(tài)組織經(jīng)不同的固溶加時效處理，在長期時效后，壓縮強度和硬度都下降；兩種組織在固溶加時效熱處理中采用1100℃、1h的固溶溫度后，合金的力學性能更好。 （5） K4169合金鑄態(tài)組織與半固態(tài)組織經(jīng)1100℃固溶加時效處理后，再經(jīng)熱腐蝕，兩者失重量相差不大；腐蝕層主要為氧化層和硫化層