一种提高GH4169高温合金松弛稳定性的方法与流程

本发明涉及高温合金技术领域，特别涉及一种提高gh4169高温合金松弛稳定性的方法。

背景技术：

不论哪种传力方式，静连接的一个特征是连接件把被连接件紧固在一起，所以连接的松动和松脱是一种主要的失效形式。因此，对紧固件材料来说，松弛性能比持久强度更能反映材料的特性。

高温合金松弛稳定性这一问题在国内外的研究报道主要集中于力学性能本身，关于通过组织调整改善松弛稳定性这一内容，国内外文献缺乏相应的研究报道。

gh4169合金是一种典型的镍基高温合金，因其优良的性能而被用于高温合金紧固件。在高温环境下长期服役的过程中，紧固件会发生松动甚至松脱导致其失效，对发动机等的正常运行产生严重影响。松弛稳定性是评价紧固件性能的重要指标之一。

如何提高合金的抗应力松弛性能，国内外文献缺乏相应的研究报道。

技术实现要素：

本发明的目的就是克服现有技术的不足，根据金属组织的状态与松弛性能之间的关联性，提供了一种提高高温合金松弛稳定性的方法。

本发明的技术方案如下：

一种提高gh4169高温合金松弛稳定性的方法，该方法通过对标准态的gh4169高温合金进行热处理得到高δ相含量的合金，从而提高gh4169高温合金松弛稳定性。

进一步的，所述热处理的具体工艺为：对gh4169高温合金加热到890℃-910℃并保温8-15h，水淬处理；再加热到700℃-750℃并保温5-10h，空冷；再加热到600℃-650℃并保温5-10h，空冷到室温。

进一步的，所述热处理的具体工艺为：对gh4169高温合金加热到900℃并保温10h，水淬处理；再加热到720℃并保温8h，空冷；再加热到620℃并保温8h，空冷到室温。

本发明同时提供了一种具有高松弛稳定性的gh4169高温合金，所述gh4169高温合金经过上述的方法处理。

本发明还提供了一种高松弛稳定性连接件或紧固件，所述连接件或紧固件上述的具有高松弛稳定性的gh4169高温合金制成。

本发明的有益效果为：填补了国内外尚无如何提高合金松弛稳定性的技术空白；方法简单易行，应用前景广阔。

附图说明

图1所示为本发明实施例中gh4169合金中位错、δ相以及晶界之间的交互作用透射电镜照片；

图2所示为高δ相含量gh4169合金组织形貌图；

其中(a)晶粒组织；(b)δ相、γ″相及γ′相形貌。

图3所示为不同δ相含量gh4169合金的应力松弛曲线。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

本发明实施例的目的在于提高gh4169合金的松弛稳定性。

实施例1

对标准态gh4169合金进行如下热处理：对gh4169高温合金加热到900℃并保温10h，水淬处理；再加热到720℃并保温8h，空冷；再加热到620℃并保温8h，空冷到室温，即得高δ相含量的gh4169合金。

下面对本技术的原理说明如下：

改变热处理工艺可得到高δ相含量的gh4169合金：因δ相对位错运动及晶界迁移具有阻碍作用，使得高δ相含量gh4169合金的松弛稳定性优于标准态gh4169合金。

图1所示为gh4169合金中位错、δ相以及晶界之间的交互作用透射电镜照片。δ相不仅会对位错运动产生一定的阻碍，还对晶界迁移具有钉扎作用。随着δ相含量的增加，应力松弛的主导机制由晶界迁移向位错运动转变。这是因为δ相多呈短棒状分布于晶界处，能够有效钉扎晶界，阻碍晶界运动。也说明通过增加δ相含量改善gh4169合金松弛稳定性的猜想具有可行性。

经过热处理后的高δ相含量gh4169合金组织形貌图如图2所示，其中(a)晶粒组织；(b)δ相、γ″相及γ′相形貌。

图3为标准态gh4169合金与高δ相含量gh4169合金的应力松弛曲线比对。标准态gh4169合金在较长的时间内存在明显的应力下降，4000min后才渐趋稳定。而高δ相含量gh4169合金仅在短时内发生应力松弛，第500min时已达到稳态。另外，从应力松弛曲线上能够直观地观察到高δ相含量gh4169合金的总松弛应力显著小于标准态gh4169合金。

进一步计算可求得高δ相含量gh4169合金在不同初应力条件下的松弛极限、总松弛应力及松弛稳定系数等松弛稳定性判定参数，如表1所示。为方便比较表中同时给出了标准态gh4169合金相对应的各项参数，对比发现：当初应力为260mpa时，高δ相含量gh4169合金的松弛极限增加了70.4％，总松弛应力下降了57.9％，松弛稳定系数增长了两倍多，说明增加δ相含量能够改善松弛稳定性。

表1不同δ相含量gh4169合金松弛稳定性参数

实施例2

对标准态gh4169合金进行如下热处理：对gh4169高温合金加热到910℃并保温9h，水淬处理；再加热到700℃并保温10h，空冷；再加热到620℃并保温8h，空冷到室温，即得高δ相含量的gh4169合金。

实施例3

对标准态gh4169合金进行如下热处理：对gh4169高温合金加热到890℃并保温15h，水淬处理；再加热到750℃并保温5h，空冷；再加热到600℃并保温7h，空冷到室温，即得高δ相含量的gh4169合金。

实施例4

对标准态gh4169合金进行如下热处理：对gh4169高温合金加热到900℃并保温12h，水淬处理；再加热到750℃并保温7h，空冷；再加热到650℃并保温5h，空冷到室温，即得高δ相含量的gh4169合金。

利用上述方法处理过的具有高松弛稳定性的gh4169高温合金，可用于制造连接件或紧固件，具有高松弛稳定性，可广泛应用于工程实践。

本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及高温合金技术领域，提供了一种提高GH4169高温合金松弛稳定性的方法，该方法通过对GH4169高温合金进行热处理得到高δ相含量的合金，从而提高GH4169高温合金松弛稳定性；具体工艺可为：对GH4169高温合金加热到890℃‑910℃并保温8‑15h，水淬处理；再加热到700℃‑750℃并保温5‑10h，空冷；再加热到600℃‑650℃并保温5‑10h，空冷到室温，即得高δ相含量的GH4169合金。本发明的有益效果为：填补了国内外尚无如何提高合金松弛稳定性的技术空白；方法简单易行，应用前景广阔。

技术研发人员：江河;杨静;董建新
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2018.09.27
技术公布日：2019.01.18