專利名稱：一種改善gh4145合金管材的熱處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改善GH4145合金管材的熱處理工藝方法。
背景技術：
GH4145合金，是Y ‘ 〔Ni3 (Al、Ti、Nb)〕相時效強化鎳基變形高溫合金，具有優(yōu)良的綜合性能，在國外已有廣泛的應用。對于GH4145合金，管材成形過程的中間退火和成品管熱處理對管材成形、組織、性能和質量的控制起至關重要的作用。主要體現(xiàn)在熱處理溫度過高將會引起晶粒過分長大，降低塑性。而溫度過低，又不能獲得完全再結晶組織，達不到消除加工應力的目的。冷卻速度過快，容易造成溫差應力，引起開裂。冷卻速度過慢，又將造成時效硬化，增加下道次加工的難度或性能超標導致管材報廢。
發(fā)明內容
為使GH4145合金管材具有更好的加工性能，需控制合金中雜質元素的含量，消除殘余應力，降低合金中Y'強化相析出數(shù)量，提高其塑性裕度，基于此目的，本發(fā)明提供了一種改善GH4145合金管材的熱處理工藝，該工藝方法能夠明顯提高該種管材的加工性能， 滿足更高的使用要求。本發(fā)明具體提供了一種改善GH4145合金管材的熱處理工藝，其特征在于工藝流程是(1)采用真空氣淬爐將管材隨爐分段加熱兩段加熱制度為第一段，隨爐升溫至 600°C保溫15 20分鐘，消除有害氣體雜質；第二段，從600°C加熱到970 1040°C，保溫 15 20分鐘，消除殘余應力，穩(wěn)定組織；(2)快速冷卻冷卻壓力為4_6bar，在冷卻到500°C之前，冷卻速率大于350°C / min,以避免、‘強化相的析出；(3)成品。熱處理后管材維氏硬度為HV彡240。本發(fā)明提供的改善GH4145合金管材的熱處理工藝，其特征在于冷卻氣體為氮氣或氬氣。本發(fā)明采用真空快冷的方法與常規(guī)熱處理工藝相比有如下優(yōu)點內外表面光潔， 大幅度降低管材的硬度，可不經處理，即可制成管件，且工藝簡單，加工性能明顯提高。
圖1冷卻速率圖2合金管材不同狀態(tài)下硬度比較
圖3實施例1成品管材組織圖4實施例2成品管材組織圖5實施例3成品管材組織圖6慢速冷卻后的管材組織圖7常壓水冷組織圖8管材軋態(tài)組織圖。
具體實施例方式本發(fā)明所用管材均為Φ25πιπιΧ0. 6mm規(guī)格的GH4145合金管材。實施例1熱處理第一段，隨爐升溫至600°C保溫15分鐘；第二段，加熱到980°C，保溫20分鐘；快速冷卻冷卻氣體為氮氣，冷卻壓力為4bar，在冷卻到500°C之前，冷卻速率大于350°C /min(冷卻速率見圖1)，然后隨爐冷卻至室溫。所得成品的組織圖見圖3，其硬度見圖2，性能數(shù)據(jù)見表1。實施例2熱處理第一段，隨爐升溫至600°C保溫20分鐘；第二段，加熱到1030°C，保溫15 分鐘；快速冷卻冷卻氣體為氬氣，冷卻壓力為6bar，在冷卻到500°C之前，冷卻速率大于350°C /min(冷卻速率見圖1)，然后隨爐冷卻至室溫。所得成品的組織圖見圖4，其性能數(shù)據(jù)見表1。實施例3熱處理第一段，隨爐升溫至600°C保溫15分鐘；第二段，加熱到1000°C，保溫18 分鐘；快速冷卻冷卻氣體為氬氣，冷卻壓力為^ar,在冷卻到500°C之前，冷卻速率大于350°C /min，然后隨爐冷卻至室溫。所得成品的組織圖見圖5，其性能數(shù)據(jù)見表1。表1不同冷速下管材性能比較
權利要求
1.一種改善GH4145合金管材的熱處理工藝，其特征在于工藝流程是(1)采用真空氣淬爐將管材隨爐分段加熱兩段加熱制度為第一段，隨爐升溫至60(TC保溫15 20分鐘；第二段，從600°C加熱到970 1040°C，保溫15 20分鐘；(2)快速冷卻冷卻壓力為4-6bar，在冷卻到500°C之前，冷卻速率大于350°C/min ；(3)成品。
2.按權利要求1所述改善GH4145合金管材的熱處理工藝，其特征在于冷卻氣體為氮氣或氬氣。
全文摘要
本發(fā)明具體提供了一種改善GH4145合金管材的熱處理工藝，其特征在于工藝流程是(1)采用真空氣淬爐將管材隨爐分段加熱兩段加熱制度為第一段，隨爐升溫至600℃保溫15～20分鐘，消除有害氣體雜質；第二段，從600℃加熱到970～1040℃，保溫15～20分鐘，消除殘余應力，穩(wěn)定組織；(2)快速冷卻冷卻壓力為4-6bar，在冷卻到500℃之前，冷卻速率大于350℃/min，以避免γ′強化相的析出；(3)成品。熱處理后管材維氏硬度為HV≤240。冷卻氣體為氮氣或氬氣。
文檔編號C21D9/08GK102399961SQ201010281198
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權日2010年9月15日
發(fā)明者于連旭, 信昕, 劉芳, 華培濤, 孫文儒, 張偉紅, 李勝超, 祁峰, 胡壯麒, 賈丹, 郭守仁 申請人:中國科學院金屬研究所