一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种时效时间控制高温合金GH141应力变化的工艺，属于高温合金的热处理技术领域。其特征是：在Gleeble?3500热模拟实验机上模拟试样的焊接过程。在温度下降过程中加入了一个沿轴向均匀加载的载荷，得到一个相当于存在残余应力且受过焊接热冲击的热影响区。然后模拟焊后固溶、一次时效和二次时效过程，经1050～1080℃固溶处理后，分别进行两级时效热处理，先进行一次时效处理，在960℃保温1200s，然后以10℃/s冷却到760℃，保温1800s作为二次时效，最后以10℃/s冷到室温。本发明在热处理过程中记录应力的实时变化过程。便于得到数值小且平稳的应力，减小时效裂纹的产生概率。
【专利说明】
一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺
技术领域
[0001]本发明涉及一种时效时间控制高温合金GH141应力变化的工艺，属于高温合金的热处理技术领域。
【背景技术】
[0002]GH141高温合金是一种沉淀强化型高温高强度合金，其经常会被用做焊接母材使用，但其作为焊接部件在进行热处理时，易产生应变时效裂纹。有很多研究者对裂纹做了详细的研究，并没有研究者对高温合金GH141焊后热处理过程中应力的变化过程进行过专门的研究分析，但裂纹的产生和热处理过程中应力的变化过程又直接相关。因此，研究不同热处理工艺过程中应力的变化趋势有着很重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种时效时间控制高温合金GH141应力变化的工艺，便于得到数值小且平稳的应力，减小时效裂纹的产生概率。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]—种时效时间控制高温合金GH141应力变化的工艺，其特征在于:在Gleeble-3500热模拟实验机上模拟高温合金试样的焊接过程。模拟过程以200°C/s加热到1200°C，保温4s，以50°C/s冷却到800°C，再以20°C/s冷却到600°C，再以10°C/s冷却到30°C。
[0006]如上所述的一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺，其中:在温度下降过程中加入了一个沿轴向均匀加载的载荷，得到一个相当于存在残余应力且受过焊接热冲击的热影响区。
[0007]如上所述的一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺，其中:焊接完成后继续通过Gleeble-3500热模拟实验机模拟固溶、一次时效和二次时效热处理过程。
[0008]如上所述的一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺，其中，固溶温度时间与二次时效温度时间都固定不变，只改变一次时效时间。一次时效时间变化范围为3 O O?1800so
[0009]如上所述的一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺，其中:在模拟固溶、一次时效和二次时效热处理过程中记录应力的实时变化过程。
[0010]通过本发明实验发现，一次时效处理过程中的1200s内，一次时效应力都随着处理时间的增加而逐渐下降，而在1200?1800s时，应力出现明显上升趋势。二次时效过程中应力峰值差距不是很大，不同处理时间下二次时效处理时应力出现峰值的过程存在一定时间差，1800s出现最早，1200s、900s和600s峰值出现时间相差不多，300s出现峰值时间最晚。一次时效处理的时间越长，二次时效热处理时应力峰值出现时间越早。总体来说在1200s处理时应力值较低且平稳。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实测应力加载过程及应力随热处理变化曲线示意图。
[0012]图2为不同一次时效时间下一次时效应力变化曲线。
[0013]图3为不同一次时效时间下二次时效应力变化曲线。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明提供的检测方法进行介绍:
[0015]取GH141高温合金制成Gleeble试验标准样品尺寸。
[0016]在Gleeble-3500热模拟实验机上模拟试样的焊接过程，以200°C/s加热到1200°C，保温4s，以50°C/s冷却到800°C，再以20°C/s冷却到600°C，再以10°C/s冷却到30°C。
[0017]在温度下降过程中加入了一个沿轴向均匀加载的载荷，得到一个相当于存在残余应力且受过焊接热冲击的热影响区。
[0018]然后模拟焊后固溶、一次时效和二次时效过程。经1050?1080 V固溶处理后，分别进行两级时效热处理，首先，一次时效温度不变，为960°(:，时间选取了3008、6008、9008、1200s、1800s这5个时间作为一次时效时间，然后以10°C/s冷却到760°C，保温1800s作为二次时效，最后以10 °C /s冷到室温。
[0019]在模拟固溶、一次时效和二次时效热处理过程中记录应力的实时变化过程，如附图1所示。在图上可以清晰看出应力随着热处理过程的变化情况。
[0020]不同一次时效时间下一次时效应力及二次时效应力变化曲线分别如图2和图3所不O
[0021]在一次时效处理过程中的1200s内，一次时效应力都随着处理时间的增加而逐渐下降，而在1200?1800s时，应力出现明显上升趋势。二次时效过程中应力峰值差距不是很大，不同处理时间下二次时效处理时应力出现峰值的过程存在一定时间差，1800s出现最早，1200s、900s和600s峰值出现时间相差不多，300s出现峰值时间最晚。一次时效处理的时间越长，二次时效热处理时应力峰值出现时间越早。总体来说在1200s处理时应力值较低且平稳。
【主权项】
1.一种时效时间控制高温合金应力变化的工艺，其特征在于:该方法的步骤如下: (1)在61时1316-3500热模拟实验机上模拟高温合金试样的焊接过程；模拟过程以200°C/s加热到12000C，保温4s，以50 °C/s冷却到800°C，再以20°C/s冷却到600 °C，再以10°C/s冷却到30°C;在温度下降过程中加入了一个沿轴向均匀加载的载荷，得到一个相当于存在残余应力且受过焊接热冲击的热影响区； (2)焊接完成后继续通过Gleeble-3500热模拟实验机模拟固溶、一次时效和二次时效热处理过程;在模拟固溶、一次时效和二次时效热处理过程中记录应力的实时变化过程。2.根据权利要求1所述的一种时效温度控制高温合金应力变化的工艺，其特征在于:上述步骤(2)中，固溶温度时间与二次时效温度时间都固定不变，只改变一次时效时间，一次时效时间变化范围为300?1800s。
【文档编号】C22F1/00GK106086729SQ201610423990
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610423990.9, CN 106086729 A, CN 106086729A, CN 201610423990, CN-A-106086729, CN106086729 A, CN106086729A, CN201610423990, CN201610423990.9
【发明人】赵志毅, 刘谨, 薛润东, 袁朝煜, 白雪
【申请人】北京科技大学