固溶后处理对GH4706合金时效析出相演化及力学性能的影响

作     者：王冲 王磊 段然 田强 黄烁 赵光普 

作者机构：东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室 北京钢研高纳科技股份有限公司 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 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）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划项目No.2022YFB3705102 

主　　题：GH4706合金 固溶后冷却 胞状组织 冲击韧性 持久性能 

摘      要：针对大尺寸涡轮盘固溶后处理冷却速率受限的问题，以直径1500 mm的GH4706合金盘锻件为对象，研究了980℃固溶4 h后分别进行空冷(AA)、炉冷至825℃稳定化处理后空冷(FSA)、炉冷至825℃后空冷(FA)和炉冷至825℃后石棉冷却(FAs) 4种固溶后处理对合金时效析出相演化特征及力学性能的影响。结果表明：降低980～825℃间的冷速，促进了晶界η相的析出和长大，消耗了Ni、Ti元素，抑制了大尺寸η相周围γ /γ 相析出，形成了胞状组织；降低825～600℃间的冷速，显著加速了γ /γ 相长大呈立方状；FSA、FA和FAs处理后胞状组织体积分数分别为4.1%、1.0%和1.8%。AA和FA处理基本不影响合金室温拉伸性能，FSA处理小幅降低了合金的拉伸塑性，FAs处理大幅损害了合金的室温屈服强度。胞状组织加速了合金室温冲击中裂纹的形成和扩展，造成FSA处理合金冲击韧性较AA处理降低64%。但胞状组织可阻碍合金650℃持久实验过程中裂纹扩展并抑制微孔长大聚集，提高了合金的持久寿命。FAs处理时由于大尺寸γ /γ 相降低了合金强度，从而缩短持久寿命。FA处理使合金析出了适量的胞状组织，显著提高了合金持久寿命，同时保持良好的室温拉伸和冲击性能，具有优异的综合性能。