GH4169镍基高温合金双时效硬度

原标题：GH4169镍基高温合金双时效硬度

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

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。返回搜狐，查看更多

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