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做座热处理对K445高温合金组织及性能的影响

发布时间:2021-10-10 11:04:23 阅读: 来源:电烙铁厂家
做座热处理对K445高温合金组织及性能的影响

热处理对K445高温合金组织及性能的影响

K445高温合金是一种铸造镍基高温合金,具有良好的综合性能,其主要应用于燃气轮机的三、四级工作叶片。为了满足产品的要求,该合金必须保证有较高的强度、很好的韧性以及抗热腐蚀能力和组织长期稳定性。而高温合金的性能主要决定于它的化学组成和组织结构。当合金成分一定时,热处理工艺对合金的组织影响非常敏感。热处理能改变合金中的相的分布、数量与形态,可改善合金的晶界状态,达到改善合金性能的效果。本课题主要是通过改变固溶温度、固溶时间、固溶冷却速度、时效温度、时效时问、保护气氛等工艺变量,对K445高温合金迸行固溶时效熟处理,并进行显微组织观察和硬度测试,系统地研究了热处理工艺对K445高温合金组织与性能地影响。结果表明:

1K445铸态合金的主要组织为:γ基体,粗大的γ 相,花瓣状的γ+γ 共晶组织,以及晶界上及晶内的MC碳化物;经过热处理后的K445合金从额定载额的20%(如2000kN压力机的20%为400将摆推入.0kN成分偏析程度减轻,粗大的γ 相交得细小而弥散,在晶界上及晶内都分布着一定数量的M23C6及少量的MC碳化物。

2在1050℃-1300℃之间,I《445合金硬度随固溶温度的升高先增大,当固溶温度达到125耐压强度的检测0”C时,合金硬度出现峰值。固溶温度越高,固溶处理时K445合金中的γ 相及二次碳化物溶解的越充分,残余碳化物越少,γ+γ 共晶在基体中的固过程中,析出的强化相数量多且弥散。K445合金的固溶保温时间过短时,时效后析出的γ 相尺寸偏大,硬度较低;当保温时间为1.5H时,γ 相的析出尺寸减小,合金硬度有所提高。

3K445合金固溶后经空冷的组织中已有少量γ 相析出,并在时效过程中长大,合金硬度略低;而水冷后的合金表面产生了宏观裂纹;固溶冷却方式为油冷热处理后的合金组织和硬度都较为理想。

4时效温度在730℃~880℃范围内,K445高温合金中的γ 强化相、M23C6碳化物及硼化物的数量随时效温度的升高而增加,在880”C析出的数量最多,合金硬度最高;时效温度为920℃时,合金中的部分γ 相聚集长大,合金硬度降低久立特材11月16日晚间发布公告。时效时间为10H时,I《445高温合金中的γ 相的析出量不足,合金硬度较低;当时效时间延长至16H时,合金中析出了充足的细小弥散γ 相,合金硬度达到最高;当时效时间大于20H,γ 相开始聚集长大,合金硬度下降。

5K445合金经过二次时效处理后,硬度与一次时效后相比变化不大,但经过二次时效处理的合金中析出了更多的MZ23C6及MC碳化物,且析出的T,相略有长大并有成筏排状排布的趋势。

6在大气环境下对K445高温合金进行热处理得到γ 相及碳化物尺寸细小,分布均匀、弥散,合金的硬度最高;在氦气环境下对K445高温合金热处理得到的γ 相粗大,且分布不均,热处理后合金硬度的几乎没有提高:K445合金在氩气及真空下的热处理,得到的强化相颗粒也比较细小均匀,硬度较高,但运行成本高,操作工序复杂。

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