熔煉GH4169研發及性能發展

 熔煉GH4169研發及性能發展，GH4169合金是一種時效硬化型Ni基變形高溫合金，由γ基體、γ"、γ'相和碳化物組成，具有良好的抗熱疲勞、抗氧化、抗輻射和冷、熱加工性能，是制備航空發動機渦輪盤構件的主要材料之一。γ'、γ"相是合金中的主要強化相，γ'相的體積分數少于γ"相，兩者均具有提高合金高溫強度的作用。GH4169合金經鍛造熱變形和熱處理后，可保持合金有較小的晶粒尺寸，并得到合理的相組成和分布。研究人員通過對熱連軋GH4169合金進行直接時效和長期時效處理，并對其分別進行蠕變性能測試及組織形貌觀察，研究了不同熱處理工藝對熱連軋GH4169合金組織與蠕變性能的影響，試圖為熱連軋GH4169合金的應用提供理論依據。

　　真空感應爐熔煉的GH4169合金經熱連軋工藝制成棒材，在軋制過程中，開始軋制溫度為1100℃，終軋溫度為1070℃，經水冷卻至室溫，稱為熱連軋態合金（HCR合金）。然后，在720℃保溫8h，以50℃/h爐冷至620℃，保溫8h進行直接時效處理，稱為直接時效態合金（DA合金）。之后，熱連軋直接時效態合金在680℃保溫300h進行長期時效處理，稱為長期時效態合金（LTA合金）。

　　分別將熱連軋態、直接時效態和長期時效態GH4169合金用線切割加工成橫斷面為4.5mm×2mm、標距長度為19mm的片狀拉伸蠕變試樣，將樣品置于GWT504型高溫持久/蠕變試驗機中，在660℃、700MPa條件下進行蠕變性能測試。采用SEM和TEM觀察熱連軋態、直接時效態和長期時效態及蠕變斷裂后的組織形貌，并進行蠕變機理分析。研究結果：

　　熱連軋GH4169合金組織由尺寸較小的晶粒組成，并具有明顯的孿晶特征；HCR合金經直接時效后，晶粒尺寸無明顯變化，且大量細小γ"相在合金中彌散析出，并具有孿晶特征；而長期時效態合金的晶粒和γ"相都略有長大，同時有δ相、碳化物在合金中析出。

　　HCR合金經直接時效后，大量細小γ"相在晶內彌散析出，提高合金的蠕變抗力，是直接時效合金在660℃、700MPa條件下具有較長蠕變壽命的主要原因。

　　在蠕變期間，HCR合金的變形特征是孿晶變形及孿晶內位錯的雙取向滑移；DA合金和LTA合金在蠕變期間具有相近的蠕變壽命，其變形特征是合金中晶內發生位錯滑移和孿晶變形，其中LTA合金主要以孿晶變形為主。