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gh4169高温合金屈服强度:GH4169镍基高温合金力学性能

gh4169高温合金屈服强度:GH4169镍基高温合金力学性能1)显微组织研究表明∶经过相同的均匀化 固溶处理后,不同双时效工艺对晶粒形状与大小影响不大,在相同的时效温度下,随着时效时间的增加,δ相先在晶界析出,再向晶内生长,且形貌由短棒状逐渐向长针状转变,最后在晶内呈平行关系出现,随着时效温度的升高,γ"相尺寸均匀性变差,在720℃下,γ"相尺寸均匀性最好,为30~50mm,具有最好的强化效果。GH4169合金双时效工艺组织与拉伸性能的影响结合前面的分析可知,在720℃下,当时效时间大于16h时,基体内部的γ"相开始大量向δ相转变且γ"相尺寸开始超过最佳尺寸,从而使得硬度下降。所以可以认为在720℃下16h是最佳的时效时间。同样可知,在770℃与820℃下,4h与2h分别是各自温度下最佳的时效时间。为此选择了各自温度下最佳时效时间处理后的试样进行650℃拉伸性能检测。图11为激光选区熔化GH4169合金在不同

GH4169镍基高温合金介绍

镍基高温合金是指以镍为基,且能在高温环境下应用的材料,其具有优异的性能,如强度高、良好的抗热疲劳、抗蠕变和热稳定性等,已广泛应用于制备航空发动机的涡轮盘、涡轮叶片等零件。GH4169合金是一种以沉淀强化为主要强化方式的镍基高温合金。但是其主要强化相γ"相在高温下一定时间后会向非强化相δ相转变,从而导致性能下降。不过δ相也是GH4169合金的重要沉淀相,由于δ相可以细化晶粒尺寸,阻止位错,从而提高IN718合金的力学性能,比如晶界处适量的δ相有利于提高GH4169 合金的缺口敏感性,而大量的δ相将严重降低材料的强度和塑性。所以找到合适尺寸与含量的γ"相与δ相对GH4169合金而言非常关键。而双时效工艺是控制γ"相尺寸与γ"相向δ相转变的重要影响因素之一,因此采取合适的双时效处理对GH4169制件来说十分重要。

GH4169镍基高温合金化学成分

gh4169高温合金屈服强度:GH4169镍基高温合金力学性能(1)

不同双时效工艺对650℃拉伸性能的影响

结合前面的分析可知,在720℃下,当时效时间大于16h时,基体内部的γ"相开始大量向δ相转变且γ"相尺寸开始超过最佳尺寸,从而使得硬度下降。所以可以认为在720℃下16h是最佳的时效时间。同样可知,在770℃与820℃下,4h与2h分别是各自温度下最佳的时效时间。为此选择了各自温度下最佳时效时间处理后的试样进行650℃拉伸性能检测。图11为激光选区熔化GH4169合金在不同时效处理下的高温(650℃)拉伸性能柱状图,同时还引入了锻造GH4169标准AMS5662作为对照组。由图11可知,在720℃时效16h后,试样的高温抗拉强度为1201MPa,较锻造GH4169合金提高20.1%,高温伸长率为14.21%,较锻造GH4169合金提高18.42%。在770℃时效4h后,试样的高温抗拉强度相比于720℃下16h时效处理略微下降了,为1185MPa,不过依旧高于锻造GH4169合金标准,提高了18.5%,高温伸长率为16.72%,高于720℃下16h时效处理,较锻造GH4169合金提高39.33%。在820℃时效2h后,试样的高温抗拉强度相比于720℃下16h时效处理下降了很多,为1053MPa,不过还是高于锻造GH4169合金标准,提高了5.3%,高温伸长率为21.49%,是这3组时效处理中最高的,较锻造GH4169合金提高79.08%。综合比较来看,720℃下16h时效处理的抗拉强度是最高的,其伸长率也高于锻造标准,它是最佳的双时效工艺。

gh4169高温合金屈服强度:GH4169镍基高温合金力学性能(2)

GH4169合金双时效工艺组织与拉伸性能的影响

1)显微组织研究表明∶经过相同的均匀化 固溶处理后,不同双时效工艺对晶粒形状与大小影响不大,在相同的时效温度下,随着时效时间的增加,δ相先在晶界析出,再向晶内生长,且形貌由短棒状逐渐向长针状转变,最后在晶内呈平行关系出现,随着时效温度的升高,γ"相尺寸均匀性变差,在720℃下,γ"相尺寸均匀性最好,为30~50mm,具有最好的强化效果。

2)8相析出的定量分析研究表明∶在720℃下,δ相含量在16h后出现大量增加,而在770和820℃下,8相含量分别在4h与2h后出现大量增加,时效温度越高,γ"相向δ相转变的时间越早。

3)典型试样的力学性能测试结果表明∶不同温度条件下的显微硬度均随时效时间的增加先升高后下降,720℃时效时,显微硬度在16h时达到峰值,为485.6HV5,而在770和820℃时效时,峰值硬度在时效4h与2h时出现,分别为472.3和458.1HV5,在650℃拉伸性能测试中,720℃×16h时效工艺的抗拉强度最高,为1201MPa,伸长率最低为14.21%,不过依旧高于锻造GH4169。

4)综合组织和性能研究结果表明,SLM-GH4169 合金的最佳双时效工艺为720℃时效16h后炉冷2h至620℃并保温8h后空冷。




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