1.确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法包含以下步骤:
步骤一、第一级均匀化/固溶热处理温度设定,步骤包括:
1.1、测定铸态单晶高温合金的升温曲线;
1.2、标定升温曲线中的γ+γ′→γ相变、γ+γ′→l相变、γ′→γ相变以及γ→l相变中最低一个相变起始温度为tz;
1.3、将铸态合金置于温度ts0下保温1~2小时,温度ts0较tz低temp1,temp1取值范围为5~20℃且temp1大于热处理炉的精度值;
1.4、观察步骤1.3所得试样的显微组织,分析试样中是否发生初熔:
若试样发生初熔,则再次标定步骤1.2中吸热峰起始温度及热处理炉精度值,重新设置ts0温度值,重复步骤1.3;
若试样未发生初熔,则ts0为固溶预处理温度;
步骤二、最高级均匀化/固溶热处理温度设定,步骤包括:
2.1、将铸态合金置于ts0下保温t0小时后,以5~10℃为一级逐级升温至tz,每级温度记为tsk′,每级保温tk小时,其中,k=0,1,2,……,t0;1≤t0≤4,最后一级温度小于等于tz;
2.2、观察得到的试样是否存在初熔:
若不存在初熔,则将此时的状态记为a状态;
若存在初熔,则减去步骤2.1中温度最高一级保温,观察试样显微组织,直至试样不存在初熔,记为a状态;
2.3、测定a状态试样的升温曲线;
2.4、标定a状态试样升温过程中γ+γ′→γ相变、γ+γ′→l相变、γ′→γ相变中最低一个相变起始温度为ta;
2.5、将铸态试样和a状态试样置于温度ts1下保温1~2小时,ts1较ta低temp2,temp2取值范围为5~20℃且temp2大于热处理炉的精度值,分别记为b状态和c状态;
2.6、观察b状态和c状态试样的显微组织,分析试样中是否发生初熔:
若b状态和c状态试样均有初熔,则再次标定步骤2.3中吸热峰起始温度及热处理炉精度值,重新设置步骤2.4中ts1温度值,重复步骤2.4;
若b状态和c状态试样均无初熔,则将步骤2.1中的a状态试样置于ts1下保温t′小时(1≤t′≤4),所得试样定义为新的a状态试样,重复步骤2.2;
若b状态试样有初熔、c状态试样无初熔,则ts1为固溶处理温度;
步骤三、中间各级均匀化/固溶热处理温度确定,步骤包括:
3.1、将a状态试样置于ts1下保温t1小时(4≤t1≤10),得到d状态试样;
3.2、观察d状态试样中是否存在共晶组织:
若存在共晶组织,则将步骤3.1中的t1延长1~2小时,定义为新的t1,重复步骤3.1中的操作;
若不存在共晶组织,则进行步骤3.3中的操作;
3.3、分析d状态试样中所有合金元素含量,并计算合金元素的枝晶偏析系数ki;
3.4、若∣ki-1∣≤1,则进行下一步步骤四的操作,若存在∣ki-1∣>1,则进行下述操作:
3.4.1、将在ts1下保温t1小时的a状态试样定义为新的a状态试样;
3.4.2、重复步骤二中的操作,其过程中获得的固溶温度定义为ts(1+n),n为重复次数;
3.4.3、将步骤3.4.1中所得试样置于ts(1+n)温度下保温t(1+n)小时,其中4≤t(1+n)≤10;
3.4.4、重复步骤3.3中的操作;
步骤四、均匀化/固溶热处理制度确定:
根据上述步骤一至步骤三,对于步骤三中重复次数为n的合金,确定固溶热处理制度如下:
4.1、将铸态试样置于ts0下,保温t0小时;
4.2、继续升温至tz,保温t0′小时;
4.3、将温度逐级升至ts(1+j),其中0≤j≤n,并相应保温ts(1+j)小时;
4.4、继续升温至ts1,保温t1小时;
4.5、快速冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:所述的镍基单晶高温合金按照质量百分数计含有:re3~8%、ru0~7%、(w+mo+ta+re+nb)19~25%。
3.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:所述的步骤1.1和步骤2.3中升温曲线对应的升温速率均为2~10%。
4.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:所述的步骤1.1和步骤2.3中均采用热分析法测定升温曲线。
5.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:步骤1.3中的temp1取值范围为5~10℃且temp1大于热处理炉的精度值。
6.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:步骤2.5中的temp2取值范围为5~10℃且temp2大于热处理炉的精度值。
7.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:步骤1.4、步骤3.2中观察均使用光学显微镜或扫描电子显微镜。
8.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:步骤2.2、步骤2.6中观察均使用光学显微镜或扫描电子显微镜。
9.根据权利要求1所述的确定镍基单晶高温合金均匀化/固溶热处理制度的方法,其特征在于:步骤3.3中使用能谱法或波谱法分析合金元素含量。