一种新型镍基粉末高温合金涡轮盘的双性能热处理工艺研究

作     者：程俊义 刘朝峰 马向东 肖磊 郭建政 冯干江 Cheng Junyi;Liu Zhaofeng;Ma Xiangdong;Xiao Lei;Guo Jianzheng;Feng Ganjiang

作者机构：中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518035 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第9期

页      面：2614-2623页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家科技重大专项(2017-Ⅵ-0009-0080) 广东省引进创新创业团队项目(607264877417) 深圳市工业和信息化局项目(201806071114243770) 

主　　题：镍基粉末高温合金 双性能热处理 显微组织 有限元分析 

摘      要：采用真空感应熔炼+制粉+热等静压+热挤压+等温锻工艺制备实验盘坯,在实验盘坯上取样并进行热处理和力学性能测试,得到合金FGH4113A的亚固溶和过固溶热处理温度范围和力学性能变化规律。同时,通过测温实验验证仿真模拟的热边界条件。随后,提出了一种基于实验和有限元分析方法设计盘轴一体化镍基粉末高温合金涡轮盘的热处理工艺方法。最后,采用该方法制定的热处理工艺,成功地制备出了大尺寸双性能涡轮盘,并对其不同部位的显微组织和力学性能进行系统的验证和分析。结果表明:采用该方法制备的全尺寸双性能盘件不同部位的晶粒尺寸符合预测;通过改变隔热工装的尺寸和热处理保温时间可以调整盘件热处理的温度梯度;盘件晶粒过渡区晶粒尺寸过渡平缓;细晶组织的合金具有较好的低温强度,而粗晶组织的合金则具有较好的高温抗蠕变性能。