不同热处理工艺对高温合金GH4169δ相的析出量的影响和δ相对合金GH4169拉伸变形行为的影响
热处理对P、B微合金化GH4169合金组织与蠕变性能的影响
热处理对P 、B 微合金化GH4169合金组织与蠕变性能的影响田淞文1, 王 欣2, 刘丽荣2, 田素贵2*（1．沈阳三迪度维科技开发有限公司，沈阳 110270；2．沈阳工业大学 材料科学与工程学院，沈阳 110870）1¯111¯1011¯1摘要：通过对锻造态GH4169合金进行短期时效处理、常规热处理和长期时效处理、蠕变性能测试及组织观察，研究了热处理制度对组织与蠕变性能的影响。
结果表明：锻造态合金经短期时效处理、常规热处理及长期时效处理后，其组织结构由γ、γ′、γ"、针状δ-Ni 3Nb 相和粒状（Nb,Ti ）C 、M 23C 6碳化物组成；其中，（Nb,Ti ）C 中富含P ，而贫Cr 、Mo 。
特别是短期时效处理合金的晶界无析出相，而长期时效处理合金中针状δ相沿晶界析出，随 δ 相数量及尺寸增加，合金中γ、γ′、γ"相的晶格常数略有减小，各相间的错配度减小，但γ′/γ"两相间的错配度增加至δγ′/γ′′=0.233%；在长期时效态合金中，δ与γ相之间的晶体学关系为（200）γ//（110）δ和[011]γ//[001]δ，其中，δ相的（020）δ面与γ相的 （） γ面、δ相的（）δ 面与γ相的（）面保持共格界面；与长期时效态合金相比较，时效处理态和常规热处理态合金有较好的蠕变抗力，其中，蠕变期间在长期时效态合金中的针状δ相处易产生应力集中，促使沿垂直于应力轴方向发生裂纹的萌生与扩展，可大幅度降低合金的蠕变寿命。
关键词：微合金化GH4169合金；热处理；组织结构；析出相；晶格常数；蠕变性能doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2022.000117中图分类号：TG146. 1 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2023)02-0025-08Influence of heat treatment regimes on microstructure and creep property of GH4169 alloy microalloyed by P ，BTIAN Songwen 1, WANG Xin 2, LIU Lirong 2, TIAN Sugui2*（1. Shenyang 3D-Dowell Science & Technology Co.， Ltd. Shenyang 110270，China ；2. School of Materials Science andEngineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870，China ）1¯101¯1111¯1Abstract: By means of short-term aged treated （STA ）, standard heat treated （ST ）, long-term aged treated （LTA ） and microstructure observation, the effect of heat treatment regimes on microstructure of forged GH4169 alloy is investigated. The results show that after short-term aged treated, standard heat treated and long-term aged treated, the microstructure of forged GH4169 alloy consists of γ, γ′, γ", needle-like δ-Ni 3Nb phase and particle-like （Nb,Ti ）C, M 23C 6 carbides, therein, the P element is enriched in （Nb,Ti ）C phase in which the elements Cr and Mo is poor. And after STA treated, no precipitated phases are identified in the boundary regions. After standard heat treated （ST ） and long-term aged treated （LTA ）, there are needle-like δ phase precipitated along the grain boundaries, and the quantity and size of the one increase as the aged time prolongs. After LTA treated, the parameters of γ、γ′ and γ" phases in the alloy diminishes slightly, so that the misfits between the phases in alloy are diminished to δγ/γ′=0.361% and δγ/γ′′= 0.128% respectively, and the misfit between γ′ and γ" phases increases to δγ′/γ′′= 0.233%. And after LTA treated,the crystallography relation between the δ and γ matrix in the alloy is maintained to be （200）γ//（110）δ and [011]γ//[001]δ, therein,the （020）δ， （）δ planes of needle-like δ-Ni 3Nb phase and （） γ， （） planes of γ matrix keep an coherent interface respectively. Compared to the LTA alloy, the STA and ST alloys display a better creep resistance. Therein, a large number of needle-like δ phase is precipitated in the LTA alloy along the boundary, which is easily to produce the stress concentration during creep, so2023 年第 43 卷航 空 材 料 学 报2023，Vol. 43第 2 期第 25 – 32 页JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALSNo.2 pp.25 – 32that the cracks are easily initiated and propagated along the direction vertical to the stress axis. This is considered to be the main reason of the LTA alloy having a lower creep lifetime.Key words: microalloyed GH4169 alloy ；heat treatment；microstructure；precipitated phases；parameters；creep property.GH4169合金是一种在650 ℃以下能稳定工作，且具有较高屈服强度的镍基高温合金[1-2]，可用于制作航空发动机中涡轮盘、叶片、高温紧固件等热端部件，其中，γ′、γ″相是合金的强化相[3]。
δ相对GH4169合金高温变形及再结晶行为的影响共3篇
δ相对GH4169合金高温变形及再结晶行为的影响共3篇δ相对GH4169合金高温变形及再结晶行为的影响1δ相对GH4169合金高温变形及再结晶行为的影响随着工业技术的不断发展，合金钢材的应用范围也越来越广泛，其中GH4169合金作为一种重要的高温合金，在航空航天、核工业、化工等领域得到了广泛的应用。
在高温工作环境下，GH4169合金易受到热应力、热腐蚀以及高温变形等因素的影响，因此对于GH4169合金的高温变形及再结晶行为的研究，既有明确实际应用的重要性，也有理论研究的必要性。
GH4169合金中存在具有独特晶体形态结构的δ相，该相的存在与合金的高温性能有着密切的关系。
实验表明，δ相的存在能够提高合金的高温力学性能，因此，应用GH4169合金时应特别关注其δ相的特性与分布情况。
高温变形是指材料在高温下受到外力的作用而引起形变的现象。
高温变形涉及到材料内部晶体结构及其变化特性，而GH4169合金在高温下的变形行为受到许多因素的影响。
其中，δ相的分布和特性是影响GH4169合金在高温下变形行为的关键因素之一。
实验表明，随着δ相含量的增加，GH4169合金的流动应力显著提高，显示出更好的抗高温变形的能力。
同时，在高温下，GH4169合金的变形行为受温度、变形速率、应变等因素的影响较大，因此需要综合考虑多种因素的影响，才能准确预测材料的高温变形行为。
当GH4169合金在高温下受到外力作用时，表面会出现塑性变形带，材料会出现晶体结构变化。
在一定温度范围内，GH4169合金的再结晶行为表现出非常明显的观察结果。
晶体再结晶是指材料在变形后至少有一部分晶体重新长大，而形成新的晶界与原有晶界不同的晶体结构，进而消除了初始的形变带。
实验结果表明，GH4169合金的塑性变形和再结晶行为分别受到温度、应变速率以及δ相的含量与分布等诸多因素的影响。
总之，GH4169合金的高温变形与再结晶行为是个综合性的问题，涉及到多个因素的影响。
不同热处理工艺对高温合金GH4169δ相析出量影响和δ相对合金GH4169拉伸变形行为影响共30页文
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
不同热处理工艺对高温合金GH4169δ相 析出量影响和δ相对合金GH4169拉伸变
形行为影响
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
25、学习是劳动，是充满思想的
径锻温度对GH4169合金棒材组织与性能的影响
合金的高温综合性能显著下降。在合适的加热温度和终锻 温度下 ， 棒材心部获得 了均 匀的 ｌ ０ 级 晶粒 ， 同时边缘 获得 了完全 再 结晶 的 １ 级 晶 粒 ， 部 位 ６相 差 异较 小且 基 本 呈颗 粒 状 和短 １ 各
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ０ １ ． ４ ０ ７ ｓ １
Ｅｆ ｅ ｔｏ ａ ｉ ｌｆ ｒ ｉ ｇ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｍ ｉｒ ｓｒ ｔ ｅ ａ ｆ ｃ ｆｒ ｄ ａ ｏ ｇ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｃ ｏ ｔ ｕｃ ｕｒ ｎｄ ｍ ｅ ｈａ ｃ ｌｐｒ ｐｅ ｔｅ ｆ ＧＨ４ ６ ｕ ｒ ｌｏ ｒ ｃ ｎｉ ａ ｏ ｒ ｉ ｓ ｏ １ ９ ｓ ｐｅ ａ ｌ ｙ ｂａ
棒状 在 晶界 均 匀弥散 分布 ， 合金 具 有 良好 的低 温 、 高温综 合性 能 。
关键 词 ： Ｈ １９合金 ； 热 温度 ；终锻 温度 ；组织 与性 能 Ｇ ４６ 加
中图分 类号 ：Ｇ １ 文献 标 志码 ： 文章 编 号 ：０８— ７６ ２ １ ）４— ０ ７—０ Ｔ １３ Ｂ １０ ０ １ （０ １ ０ ０ ２ ５
ｔｅ ａｌｙ’ ｃ ａ ｉａ ｒｐ ｒ ｅ ． Ｗ ｈ ｎｔ ｅｈ ａｉｇｔｍｐ ｒｔｒ ｎ ｈ ａ ｉ ｏｇｎ ｍｐ ｒｔｒ ｈ ｌ ｏ Ｓｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｏ ｅ ｉｓ ｐ ｔ ｅ ｅ ｔ ｅ ｅａｕｅａ ｄ ｔｅｒｄａ ｆｒｉｇ ｔ ｅａｕｅ ｈ ｎ ｌ ｅ
ａ ｅ ｔｏ ｈ ｇ ｒ ｏ ｉｈ，ｔ ｅ ｏ ｇｎ ｌｇ ａ ｎ ｌ ｏ ｅ ｇ ｏ ｎ ａ ｆ ｉ ｉ ａ ｌ ｎ ａｅ ｒ ｉ ｓ ｗｉ ｏ ｅ ｆ ｌ ｈ ｒ ｉ ａ ｒ ｉ ｓ ｗｉ ｖ ｒ ｒ ｗ ａ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｌｅ ｏ ｇ ｔ ｄ ｇ ａｎ ｌ ｎ ｔ ｂ ｕ ｌ ｉ ｌ ｔ ｎ ｉ ｌ ｙ ｒ ｅ ｙ ｔｌ ｚ ｄ， ｂ ｔ ｔ ｙ Ａｔ ｈ ｓ ｍｅ ｉ ， ｔ ｅ ｐ ａ ｅ ｅ ｒｓ ｌ ｅ ａ ｉ ｕ ｓ ． ａ ｔ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｈ ６ ｈ ｓ ｗｉ ｂ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｔ ｅ ｌｌｙ ’Ｓ ｌ ｅ ｅ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ａ ｏ ｌ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｅ ｏ ａ ｃ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｅｏ ａ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｆ ｒ ｅ ｔ ａ ｐ ｏ ｅ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｗｉ ｏ ｂ ｅ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｆｒ ｔ ｒ ｃ ｓ ． ｏ ｇ ｄ ａ ｒ ｐ ｒ ｆ ｍ ｌｌ ｍ ｏ
gh4169合金铸态组织特征及均匀化处理 工艺
gh4169合金铸态组织特征及均匀化处理工艺gh4169合金是一种镍基高温合金，具有优异的高温性能和抗氧化腐蚀性能。
它广泛应用于航空航天、石油化工、核工业等领域。
在铸造过程中，gh4169合金的组织特征对其性能影响巨大。
为了进一步提高合金的性能，常常需要进行均匀化处理。
本文将详细介绍gh4169合金的铸态组织特征以及均匀化处理工艺。
gh4169合金的铸态组织特征主要包括γ晶粒、γ'相、γ''相和析出物。
γ晶粒是合金的主要组织，具有面心立方结构。
γ'相是合金的强化相，具有面心立方结构。
在高温下，γ晶粒中会细化析出γ'相，从而提高合金的强度和耐腐蚀性能。
γ''相是一种刃的奥氏体相，可以在高温下析出，减少合金的称谓力。
gh4169合金的铸态组织通常具有较大的晶粒尺寸和不均匀的分布。
这是由于合金的高熔点和高黏度导致熔体流动性能差，以及冷却速率的不均匀性所致。
同时，在浇注过程中可能存在的气孔、夹杂物等缺陷也会对合金的组织产生影响。
这些不理想的组织特征会降低合金的力学性能和热稳定性能。
为了改善gh4169合金的组织特征，常常采用均匀化处理。
均匀化处理是通过热处理过程中的固溶和沉淀反应，使合金的组织均匀化。
具体步骤包括固溶退火和时效处理。
固溶退火是将gh4169合金加热到固溶温度，持温一段时间后快速冷却至室温。
固溶退火可以溶解合金中的γ'相，使合金的组织变为单一的γ相。
固溶温度通常为1000-1150摄氏度，持温时间根据合金的厚度和尺寸可以在30分钟至4小时之间。
快速冷却可以防止γ'相重新析出。
时效处理是在固溶退火后，将合金加热到一定温度持续一段时间。
时效处理的目的是使合金中的γ'相回归到固溶态，均匀分布在γ相中。
时效处理温度通常为750-900摄氏度，持温时间为2-16小时。
时效处理后的合金具有较细小、均匀的γ'相沉淀，提高了合金的强度和耐腐蚀性能。
GH4169合金中δ相析出及其对冲击性能影响研究
GH4169合金中δ相析出及其对冲击性能影响研究代朋超;王资兴;马天军【摘要】采用热力计算手段,研究了Nb、Ti两个元素对GH4169合金中δ相析出的影响.结果表明,随着Nb含量增加,δ相全溶温度提高,析出量增加;而Ti元素影响作用与Nb元素正好相反.试验研究了不同固溶温度对于合金冲击性能影响,结果表明,固溶温度越高,合金冲击性能越好.这些试验数据的积累为GH4169合金强韧性实现提供指导.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】5页(P41-44,49)【关键词】GH4169合金;δ相;冲击性能【作者】代朋超;王资兴;马天军【作者单位】宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海201900;宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海201900;宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海201900【正文语种】中文【中图分类】TG113.253GH4169合金是一种时效强化型镍基变形高温合金,通过加入Nb、Ti、Al等合金化元素,在基体中析出体心四方结构的γ″(Ni3NbTi)和面心立方结构的γ′(Ni3AlTi)两种相进行二次强化[1-2]。
该合金以其良好的高温强度、抗疲劳蠕变性能、优异的热成型性和焊接性能,广泛应用于航空航天发动机、电站能源领域重型燃机、核电及油气开采等领域[3]。
由于使用工况不同,不同领域用GH4169合金的性能要求有所不同(见表1)[4]。
其中,航天用GH4169合金不仅要求低温强度、高温强度,还要求冲击韧性。
众所周知,强度和韧性是一对相矛盾的性能指标,因此,要同时保证强度和韧性性能,对合金组织控制提出了更高的要求。
表1 不同领域用GH4169棒材主要力学性能要求Table 1 Mechanical property requirements for GH4169 bar used in different areas应用领域低温性能室温性能高温性能冲击性能航空√√航天√√√√油气√√相关研究结果表明[5-6],δ相含量、形貌和分布对于合金强韧性有重要影响。
固溶处理对标准GH4169高温合金性能的影响
兰涛1,2,郭维华1,2,梁刚1,2,向冲1,2,熊建坤2,徐健2,曾成2,连漪1,2,田蜜洋1,2,李翠芹1,2,林书祺1,2,雷艺2(1.清洁高效透平动力装备全国重点实验室,四川德阳,618000;2.东方电气集团东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章对固溶态GH4169合金进行了不同条件的热处理(二次固溶,固溶+时效,二次固溶+时效),主要研究了固溶对合金晶粒度、显微组织和力学性能的影响。
结果表明:所有热处理状态的GH4169合金金相组织均为等轴奥氏体,且晶粒度均为8级;固溶后进行时效的合金硬度和强度最高,然而在二次固溶后进行时效的合金性能有所降低,这归因于延长固溶时间促使了δ相在γ晶界处连续生长。
关键词:固溶,强度,析出,高温合金,晶界,δ相中图分类号:TG166文献标识码:A文章编号:1674-9987(2023)04-0065-03 Effect of Solid Solution on Properties of Standard GH4169SuperalloyLAN Tao1,2,GUO Weihua1,2,LIANG Gang1,2,XIANG Chong1,2,XIONG Jiankun2,Xu Jian2, ZENG Chen2,LIAN Yi1,2,TIAN Miyang1,2,LI Cuiqin1,2,LIN Shuqi1,LEI Yi2(1.State Key Laboratory of clean and Efficient Turbomachiney power Equipment,Deyang Sichuan,618000,2.Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:In this paper,the solid solution GH4169alloy was heat treated under different conditions(secondary solid solution,solid solution+aging,secondary solid solution+aging),and the effect of the solid solution on the grain size,microstructure and properties of the alloy was investigated.The results show that the metallographic structure of all GH4169alloys was equiaxial austenite with the grain size of8;the hardness and strength of the alloy that was aged after solid solution both was the highest,while there was a slight decrease when it was aged after the second solid solution.That could be attributed to the extended solution time, which promoted the continuously growth ofδphase at the boundary ofγphase.Key words:solution,strength,precipitate,superalloy,grain boundary,δphase第一作者简介:兰涛(1995-),男,硕士研究生,助理工程师,毕业于西安理工大学材料工程专业,主要从事汽轮机金属材料热处理技术研究及评价工作。
δ相对GH4169合金热变形行为的影响
δ相对GH4169合金热变形行为的影响韦家虎;董建新;喻健;姚志浩;付书红【摘要】In order to reveal the influent of δ phase on the hot deformation behavior of GH4169 alloy, various δ phase sizes and distribution, obtained by the different heat treatment,were investigated. Then, those different samples were hot deformed at 980X1 using Gleeble-1500 hot compression testing machine. The effect of pre-precipitatcd δ phase on hot deformation mechanism and microstructure after deformation of GH4169 alloy was systematically studied. The results show that the amount and distribution of δ phase significantly affect microstructure evolution and recrystallization behavior during hot deformation. The amount of 5 phase increases, the stress of deformation reduce. Besides,δ phase promotes the nucleati on and growth of recrystallization grains, especially δ precipitation in grain boundary. Furthermore, hot deformation accelerates the dissolution of pre-precipitated 8 phase during deformation at 980℃.%对GH4169合金进行四种不同工艺的热处理以得到不同的δ相析出状态,采用Gleeble-1500试验机在980℃下测试合金热变形特性.结果表明,GH4169合金经不同热处理后可获得不同初始状态的δ相含量及分布状态,合金中δ相的增加将降低合金变形抗力;δ相的存在促进变形合金再结晶形核和长大;晶界δ相的存在有利于热变形过程中的再结晶,而晶内δ相则阻碍形核过程;预先析出的δ相在变形过程中发生溶解.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2012(032)006【总页数】6页(P72-77)【关键词】GH4169;热处理;δ相;热变形【作者】韦家虎;董建新;喻健;姚志浩;付书红【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;北京航空材料研究院,北京100095;北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;北京航空材料研究院,北京100095;北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文【中图分类】V223;V215.5GH4169合金是一种镍基高温合金，它在高温条件下具有强度高，抗氧化、抗辐照、热加工性能和焊接性能好的特点，又不含稀缺资源Co，相比其他高温合金如GH738合金等，在650℃使用温度下，具有较佳的使用性能，因而成为航空、航天及核能、石油领域等用量最大的变形高温合金之一［1～5］。
gh4169热处理工艺
gh4169热处理工艺gh4169是一种高温合金材料，具有优异的高温耐蚀性、高强度和高温稳定性等特点，在航空、航天、能源等领域得到广泛应用。
然而，gh4169的性能和使用寿命与其热处理工艺密切相关。
本文将从gh4169的热处理工艺入手，探讨如何优化gh4169的性能和延长其使用寿命。
一、gh4169的热处理工艺gh4169的热处理工艺包括固溶处理、时效处理和再固溶处理三个步骤。
1. 固溶处理gh4169的固溶处理温度为980℃~1000℃，保温时间为1~2小时，冷却方式为水冷或空冷。
固溶处理的目的是将合金中的固溶体和析出相进行均匀分布，消除合金中的过饱和固溶体和析出相，提高合金的强度和韧性。
2. 时效处理gh4169的时效处理温度为720℃~750℃，保温时间为8~20小时，冷却方式为空冷。
时效处理的目的是在固溶处理的基础上，使合金中的析出相进一步细化和稳定，提高合金的强度和耐蚀性。
3. 再固溶处理gh4169的再固溶处理温度为980℃~1000℃，保温时间为1~2小时，冷却方式为水冷或空冷。
再固溶处理的目的是消除时效处理过程中产生的残余应力和变形，提高合金的耐蚀性和韧性。
二、gh4169热处理工艺的影响因素gh4169的热处理工艺受到多种因素的影响，包括固溶处理温度、保温时间、冷却方式、时效处理温度、保温时间、再固溶处理温度和保温时间等。
1. 固溶处理温度固溶处理温度对gh4169的性能影响较大，温度过高容易引起合金的晶粒长大和过度溶解，导致合金的强度和韧性下降；温度过低则会影响固溶体和析出相的分布均匀性，降低合金的性能。
因此，固溶处理温度应根据合金的具体成分和要求进行选择。
2. 保温时间保温时间是指将合金加热到固溶处理温度后，保持一定时间使合金中的固溶体和析出相达到均匀分布的时间。
保温时间过短会导致合金中固溶体和析出相分布不均匀，影响合金的性能；保温时间过长则会使析出相过多，导致合金的强度和韧性下降。
冷轧变形量和热处理状态对GH4169合金板材组织及硬度的影响
2023 年第 43 卷航 空 材 料 学 报2023，Vol. 43第 2 期第 33 – 41 页JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS No.2 pp.33 – 41冷轧变形量和热处理状态对GH4169合金板材组织及硬度的影响田 伟1*, 伏 宇1, 刘砚飞1, 何爱杰1, 钟 燕1, 石照夏2（1．中国航发四川燃气涡轮研究院, 成都 610500；2．钢铁研究总院, 北京 100081）摘要：对GH4169合金开展不同变形量的冷轧和热处理实验，分析不同冷轧变形量和随后的不同热处理状态对板材显微组织及硬度的影响。
不同冷轧变形量研究结果表明：随着变形量的增加，冷轧板材中的位错密度升高并形成滑移带，织构组织逐渐增强，退火孪晶界逐渐消失，板材硬度随之增大。
不同热处理状态研究分析表明：980 ℃×10 min固溶处理后，变形量小于20%时，板材中仍残留有变形晶粒和位错，随着变形量增加再结晶逐渐发生，晶粒度尺寸逐渐细化，板材硬度随变形量的增加而升高；变形量达到25%以上时，固溶态板材可完成再结晶，变形晶粒和冷作硬化基本消除，板材的硬度降低至未变形的水平并且不随变形量增加而改变；时效热处理后板材中析出γ''和γ'强化相，板材硬度显著高于冷轧态和固溶处理态且硬度基本不受冷轧变形量的影响；GH4169合金在980 ℃下固溶处理而发生再结晶的冷轧变形量门槛值处于5%～10%范围内，完全再结晶的冷轧变形量门槛值为25%左右。
综合考虑实际生产情况，GH4169合金板材优化的制备工艺为冷轧变形量大于25%，相应的固溶处理制度宜选择为980 ℃×10 min。
关键词：GH4169合金；冷轧板材；热处理状态；硬度；再结晶；显微组织doi：10.11868/j.issn.1005-5053.2022.000070中图分类号：TG132.3;TG156 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2023)02-0033-09Effect of cold rolling deformation and heat treatment on microstructure andhardness of GH4169 alloy plateTIAN Wei1*, FU Yu1, LIU Yanfei1, HE Aijie1, ZHONG Yan1, SHI Zhaoxia2（1. AECC Sichuan Gas Turbine Establishment，Chengdu 610500, China；2. Central Iron and Steel Research Institute， Beijing 100081, China）Abstract: Cold rolling and heat treatment experiments of GH4169 alloy with different deformation were carried out. Effect of different cold rolling deformation and heat treatment state on microstructure and hardness of plate was analyzed. Cold rolling experimental results show that dislocation density is increased, dislocations are cross slipped, deformation texture are enhanced, twins boundaries are decreased and hardness is improved with the increasing of deformation. Different heat treatment experimental results show that when the cold rolling deformation within 0%-20%, after 980 ℃×10 min solution treatment, the recrystallization is incepted, grains are refined, deformed grains and dislocation are remained in the plate. When the deformation within 0%-20%, deformed grains are remained and recrystallized grain size is refined with the increasing of deformation, thus the hardness of solution treated plate is increased with the increasing of deformation. The recrystallization finished and work hardening is eliminated,thus the hardness of solution treated plate decline to undeformed level and remains unchanged when the deformation larger than 25%. The γ' and γ'' phases are precipitated in the plate after aging heat treatment, and the hardness of the plate is significantly higher than that of the cold rolled and solid solution treatment states, and the hardness is basically not affected by the deformation amount of cold rolling. The threshold value of cold rolling deformation for recrystallization inception of GH4169 alloy is within 5%-10% during 980℃ solution treatment. And the cold rolling deformation threshold value of complete recrystallization is about 25%. According to actual production condition, the optimal cold rolling deformation is larger than 25%, and the matched solution treatment is 980℃×10 min.Key words: GH4169 alloy；cold rolled plate；heat treatment condition；hardness；recrystallization；microstructureGH4169合金是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金。
不同热处理工艺对高温合金GH4169δ相析出量影响和δ相对合金GH4169拉伸变形行为影响
γ′相的成分是Ni3（Al、Ti、Nb），为面心立方LI2结构，Ni原子位于面心 位置，Al原子位于面心立方点阵的顶点出，点阵常数a是0.3590nm，形状为 球状|。比较之下γ′相组织稳定性较高。γ′相的溶解温度范围为843℃~871℃， 析出温度范围为593℃~816℃。
3）γ“相
作为该合金的主要强化相，其形状为圆盘状，成分为Ni3Nb，属于体四方DO22结 构，它的单位晶胞及（111）面上的原子排列情况如下图1—2所示。强化相γ"的特点 是可以获得比较高的屈服强度，这是因为基体γ与强化相γ"之间的点阵错配度较大， 显著的共格应力强化效果造成的。由于γ"相是个亚稳的过渡相，在长期的高温作用 下，γ"相非常容易聚集并且长大，并且γ"相向δ相的转变会发生，因此失去共格性， 导致强度的大大降低。因此，GH4169高温合金的工作温度小于650℃~700℃。因为 γ′与基体的界面非常适宜于γ"相生成，所以，我们总是发现γ“相析出在γ相的（100） 面上，γ”相析出温度大约为595℃~870℃，溶解温度为870℃~930℃，析出峰值的温 度大约为732℃~760℃。
1.2.3 GH4169合金的相变
γ"相向δ相的转变
GH4169是含Nb量较高的镍基高温合金材料。在凝固过程中，δ相析出在 Ti、Nb较高的枝晶间，在γ"相的层错上δ相会首先形核，δ相形核后将会长 入基体，并且最终基体上取代原来的γ"相，最后形成了δ相。δ相到γ"相的转 变过程Nb元素会被吸收，贫γ"带在δ相两侧形成。δ相的析出形状在高温度 下为短棒状，在较低温度下为针状。
4）δ相
δ相是正交结构，其（010）面原子排列和单位晶胞如图1—3所示。在富Nb的晶界 和孪晶上，δ相大多以一定取向呈短棒状或针片状析出，位界上的球形δ相却被研究 发现是无规则取向的。根据有关的文献报道，δ相的晶粒大小是与尺寸有关的，δ相 的长度随着品粒尺寸的增加也在增加。δ相的析出需要一定的孕育期且析出温度约为 780℃~980℃。掘相关的文献报道：孕育期的长短和固溶温度有显著关系，孕育期随 着固溶温度的增高而增长，这有可能是因为温度越高，δ相溶解越充分而引起的，δ 相的平衡量在时效过程中与晶粒度有关，可供δ相形核的总晶界的面积随着晶粒长大 降低了，所以，δ相析出的数量减少。因为δ相的溶解温度为982℃~1037℃，小于δ 相溶解温度范围以下的固溶处理，晶粒长大的能够由合金中原来存在的δ相控制。
热处理对激光选区熔化GH4169高温合金的组织与拉伸性能的影响
热处理对激光选区熔化GH4169高温合金的组织与拉伸性能的影响张雪峰; 李怀学; 胡全栋; 巩水利【期刊名称】《《航空制造技术》》【年(卷),期】2019(062)019【总页数】8页(P78-85)【关键词】增材制造; 激光选区熔化; GH4169高温合金; 热处理; 显微组织; 拉伸性能【作者】张雪峰; 李怀学; 胡全栋; 巩水利【作者单位】中国航空制造技术研究院北京100024; 高能束流加工技术重点实验室北京100024【正文语种】中文GH4169（国外牌号Inconel718）是一种沉淀强化型镍基（Ni-Cr-Fe）高温合金，因其出色的高温力学性能、优异的抗氧化、耐腐蚀耐磨损能力以及良好的焊接性而被广泛应用于航空航天、能源等领域，例如制造航空发动机涡轮盘、燃气轮机叶盘叶片、核反应堆容器等结构[1-2]。
GH4169合金成分复杂，含有Mo、Al、Ti、Nb等多种合金元素，其强度主要受固溶强化和析出相强化机理影响。
合金中的Ti、Al元素主要形成辅助强化相γʹ-Ni3（Al，Ti）相(面心立方结构，L12型)，而Nb元素则是形成主要沉淀强化相γ″-Ni3Nb（体心四方结构，DO22）的重要强化元素[3]。
但γ″-Ni3Nb是亚稳相，在700℃以上很容易转化为同素异构的δ-Ni3Nb 相（正交结构，DOa型），而γʹ和γ″相一般通过双时效热处理过程析出。
随着现代工业发展对节能减排及轻量化的需求，传统的铸锻工艺难以满足对复杂构型如悬臂、内部空腔等结构的加工要求，急需寻找新的解决途径。
激光选区熔化（Selective Laser Melting，SLM）成形技术是20世纪90年代发展起来的一种粉末床增材制造技术。
通过计算机软件的控制,采用高能激光束逐层地对模型切片轮廓内的金属粉体进行扫描、熔化，从而直接由三维模型制造出近净成形实体零件[4-5]。
与传统加工工艺相比，不仅缩短了零件制造工艺流程，还避免了昂贵的模具及工装成本，具有材料利用率高、成形过程不受零件复杂程度的限制、生产周期短等优点，在航空航天、生物医疗等领域得到了广泛应用[6]。
GH4169合金δ相的溶解行为及对变形机制的影响
GH4169合金δ相的溶解行为及对变形机制的影响王岩;邵文柱;甄良【摘要】采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)研究GH4169合金中δ相在高温变形条件下的演变规律,分析δ相的溶解过程及其动力学机制,探讨δ相对GH4169合金高温变形动态再结晶机制的影响.结果表明:随变形温度的升高或应变速率的降低δ相含量减少,动态再结晶晶粒尺雨和体积含量增大,δ相主要以弯曲、扭折和切断等方式来协调塑性变形,并在界面能降低的驱动力下由针状逐渐转变为短针状乃至球状;在高温变形条件下,δ相的溶解时间大大缩短,位错、空位和曲率对δ相的溶解起到重要作用,这主要与其对溶质原子扩散行为的影响有关,变形过程中产生的大量高密度位借及空位为溶质原子提供了众多高速率扩散通道,促进了δ相的溶解;δ相的存在改变了GH4169合金的动态再结晶机制,其动态再结晶机制主要有δ相诱发动态再结晶形核和非连续动态再结晶形核.%The evolution of δ phase during hot deformation of GH4169 alloy was investigated by optical microscopy (OM), electron backscattering diffractometry (EBSD), scanning and transmitting electron microscopy.The dissolution processes of δ phase and dynamic mechanisms were analyzed.The effect of δ phase on the mechanism of dynamic recrystallization (DRX) was discussed.The results show that, with increasing deformation temperature and decreasing strain rate, the content of δ phase decreases, but the grain size and volume fraction for dynamic recrystallization increase.The plastic deformation is mainly accommodated by bending, kinking and she aring of δ phase.Under the drive force of reduced interface energy, δ phase is transformed from needle to shortneedle and even sphere.The accelerated dissolution of δ phase can be attributed to the effect of dislocation, vacancy and curvature, which is concerned with the diffusion behavior of solute atoms.A larger amount of high-speed channels for the diffusion of solute atoms form due to the existence of massive defects, such as high density dislocations and vacancies, promoting the dissolution of δ phase.The main nucleation mechanisms of DRX are changed to be δ phase stimulated nucleation and discontinuous nucleation due to δ phase.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2011(021)002【总页数】9页(P341-349)【关键词】GH4169合金;δ相;溶解;动态再结晶机制【作者】王岩;邵文柱;甄良【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,航空航天学院,长沙,410083;哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.1GH4169(Inconel 718)合金是以γ″(Ni3Nb)相为主要强化相的时效硬化型高温合金。
径锻温度对GH4169合金棒材组织与性能的影响_刘丰军
28
宝
钢
技
术
2011 年第 4 期
0
前言
锻温度进行了试验研究。探讨了径锻加热温度和终 锻温度对该合金晶粒组织、 δ 相形态及力学性能的 影响， 为制定合理的径锻工艺提供了技术依据。
Effect of radial forging temperature on microstructure and mechanical properties of Gຫໍສະໝຸດ 4169 superalloy bar
LIU Fengjun，CHEN Guosheng，WANG Qingzeng，WANG Zixing and DING Yan （ Special Steel Business Unit，Baoshan Iron ＆ Steel Co． ，Ltd． ，Shanghai 200940 ，China） Abstract： The effect of heating temperature and final forging temperature on microstructure and mechanical properties of GH4169 superalloy bar has been investigated in this paper． The results show that when the heating temperature and final forging temperature are too low ，though the grain size in the center is finer than that of ASTM 11 ，incompletely recrystallized grains at surface or even at midradius are retained because the deformation temperature is lower than the dynamic recrystallization temperature． At this time，overmuch δ phase precipitates． This will be adverse to the alloy’ s mechanical properties． When the heating temperature and the radial forging temperature are too high，the original grains will overgrow and part of initial elongated grains will not be fully recrystallized，but stay． At the same time， the δ phase will be reduced and the alloy ’s comprehensive performance will also be reduced in the deformation process． Forged at a proper heating temperature and a final forging temperature，the grain size in the center of the bar is ASTM 10 ，and a completely recrystallized grain structure can reach ASTM 11 near the surface． The precipitation of δ phase in different positions of the bar varied slightly，granular or rodlike δ phase can be uniformly distributed at grain boundaries． At this time，the GH4169 alloy bars provide good mechanical properties at low and high temperatures． Key words： GH4169 alloy； heating temperature； final forging temperature； microstructure and mechanical properties
高温合金材料gh4169热处理工艺试验研究
高温合金材料gh4169热处理工艺试验研究高温合金材料gh4169是一种广泛应用于航空、航天、石油化工等领域的重要材料。
为了提高其性能，热处理工艺是必不可少的一环。
本文将从热处理工艺试验研究的角度，对gh4169的热处理工艺进行探讨。
一、热处理工艺的分类热处理工艺主要分为退火、正火、淬火、回火等几种。
其中，退火是将材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以消除材料内部的应力和组织缺陷；正火是将材料加热到一定温度，然后迅速冷却，以使材料获得较高的硬度和强度；淬火是将材料加热到一定温度，然后迅速浸入冷却介质中，以使材料获得较高的硬度和强度；回火是将淬火后的材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以消除淬火时产生的应力和组织缺陷。
二、gh4169的热处理工艺试验研究1. 退火工艺试验将gh4169材料加热到980℃，保温2小时，然后缓慢冷却至室温。
试验结果表明，该工艺能够有效消除材料内部的应力和组织缺陷，提高材料的塑性和韧性。
2. 正火工艺试验将gh4169材料加热到980℃，保温2小时，然后迅速冷却至室温。
试验结果表明，该工艺能够使材料获得较高的硬度和强度，但塑性和韧性有所降低。
3. 淬火工艺试验将gh4169材料加热到980℃，保温2小时，然后迅速浸入冷却介质中。
试验结果表明，该工艺能够使材料获得最高的硬度和强度，但塑性和韧性明显降低。
4. 回火工艺试验将淬火后的gh4169材料加热到650℃，保温2小时，然后缓慢冷却至室温。
试验结果表明，该工艺能够消除淬火时产生的应力和组织缺陷，提高材料的塑性和韧性。
三、结论通过对gh4169的热处理工艺试验研究，可以得出以下结论：1. 退火工艺能够有效消除材料内部的应力和组织缺陷，提高材料的塑性和韧性。
2. 正火工艺能够使材料获得较高的硬度和强度，但塑性和韧性有所降低。
3. 淬火工艺能够使材料获得最高的硬度和强度，但塑性和韧性明显降低。
4. 回火工艺能够消除淬火时产生的应力和组织缺陷，提高材料的塑性和韧性。
不同时效处理对GH4169合金组织性能的影响
不同时效处理对GH4169合金组织性能的影响牛静;张凡云;杨树林;王蔓;赵智;刘晶【摘要】为了解GH907合金时效制度对GH4169合金组织和性能的影响,对分别进行GH907和GH4169两种时效处理后的GH4169合金进行组织、力学性能的对比分析与测试.结果表明,相对于GH4169时效处理,775℃时效处理使GH4169合金的(6)相的析出量有所增加,γ'、γ″相略有长大,但合金的晶粒度没有发生明显变化.经775℃时效GH4169的缺口持久性能基本不变,不存在缺口敏感,但其室温和650℃抗拉强度、屈服强度、光滑持久寿命以及硬度均有所降低.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2016(000)020【总页数】4页(P45-48)【关键词】GH4169合金;时效处理;力学性能【作者】牛静;张凡云;杨树林;王蔓;赵智;刘晶【作者单位】中国航发沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心,沈阳110044;中国航发沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心,沈阳110044;中国航发沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司军代表室,沈阳110044;中国航发沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心,沈阳110044;中国航发沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心,沈阳110044;中国航发沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心,沈阳110044【正文语种】中文牛静高级工程师，主要从事航空零件热处理工作。
发表论文10余篇，授权专利5项，承担参与科研攻关20余项。
GH4169合金在650℃以下具有良好的抗热疲劳、氧化性能、较高的高温强度和良好的持久性能，被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等高温结构部件[1-3]。
GH4169合金由γ基体、γ'、γ''、δ 相和碳化物 [4-5]组成，合金的性能主要受γ'、γ''、δ相的形态、分布及数量的影响，不同的加工工艺及热处理工艺对合金的晶粒度、强化相的沉淀或溶解、析出相的数量和颗粒尺寸甚至晶界状态均可产生影响[6-11]。
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第四章 δ相对GH4169拉伸变形行为的影响
4.1 实验材料与方法
采用线切割和磨削的方式将修复试样加工成拉伸试样，尺寸如下图所示， 然后利用 Z050 型试验机进行室温拉伸，拉伸时采用位移控制，加载速率 1 mm/min。
4.2 室温拉伸断口形貌特征
GH4169合金室温拉伸断口形貌如下图所示。在本实验条件下，GH4169合金 拉伸断口主要表现为韧窝状断口。由于δ相含量较高且集中在晶界，断口表 面存在由于δ相集中而导致的较大尺寸的空洞，并且δ相越多空洞越大。
1.2.2 GH4169的显微组织与相
经过固溶退火处理+时效处理的GH4169合金的微观组织主要由奥氏体基 体γ基体、弥散分布的强化相（ γ′ 相 、γ“ 相）、 δ相以及分布少量的NbC 、 TiN等。基本微观组织如图1—1。
1)基体
基体γ为面心立方结构,主要元素(Ni的含量达到53％时，屈服强度可以得 到最高)。能够溶入大量的Co、Mo、Cr等合金元素，晶格点阵常数是 0.3616nm。在时效过程中，将从基体中析出三种不同的沉淀相（γ′、γ“、 δ）。 2）γ′相
不同热处理工艺对高温合金GH4169δ相的析出 量的影响以及δ相对合金GH4169拉伸变形行为 的影响
第一章 绪论
1.1 引言
GH4169高温合金是一种已在航空航天、动力、发电、石油、化工以及舰 船等领域中广泛应用的结构性材料。GH4169高温合金在-253~700℃温度范 围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度变形高温合金的首位。该 变形镍基高温合金有良好的抗疲劳、抗腐蚀、抗辐射、抗氧化性能以及良好 的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件， 基于它的这些性能，它可以用于制造航空发动机的重要转动部件，例如压气 机盘、封严盘、涡轮盘和涡轮轴等。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析 出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制 定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种 零件。
1.2 GH4169的成分与组织
1.2.1合金的成分
GH4169高温合金的组织性能差异主要表现在s、nb、c、o、n和痕量元素 的掌控上面，控制以上元素在给定区域内，可以降低这些元素的含量从而将 普通GH4169高温合金转变为优质的GH4169高温合金。降低碳含量，优质 GH4169高温合金能降低合金脆性，提高抗疲劳性和合金强度；降低硫含量， 可以提高持久性能和塑性；降低痕量元素，可以使合金材料的使用寿命延长; 增加铌，合金的强度提高。
2.1.2激光快速成形原理图
2.2 实验设备
DL-HL-2000L CO2激光器
成形装臵与气体保护箱
数控平台
送粉装臵
2.3 实验过程
激光熔化沉积成形实验，生成一定形貌的激光熔化沉积层，并经过线切割形成一 定形状的试样。（其中有单向扫描方式和编织扫描方式）
GH4169锻件 基体
不同沉积路径示意图
1.2.4 GH4169相与应用温度的关系
在GH4169合金中，γ′相是面心立方晶系的稳定相，该相的数量因Al、Ti含 量较低所以较少，产生强化作用是因为在620 ℃时效期间析出细小的颗粒
γ"相呈圆盘状，是GH4169合金的主要强化相，是体心四方晶系的亚稳 定相。720℃析出尺寸较小，在870℃保温期间析出的尺寸较大，所以该合 金的时效温度设臵在720℃。
首先粗磨然后细磨，具体操作步骤：将金相砂纸放在厚玻璃板上，从粗 到细依次选择砂ห้องสมุดไป่ตู้。待试样被磨面的磨痕方向一致时，方向调转90°，然后 继续磨制。随后更换下一号细砂纸，更换前应首先将试样清洗干净，以方便 观察上一号砂纸的磨痕是否已经全部消除。
3）抛光
抛光时，用手捏紧试样，将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘 上，抛光时注意试样放臵的位臵，试样飞溅的方向应朝向操作人员的对侧， 另外抛光压力不宜过大，抛光的评判标准为试样表面观察不到明显的划痕。 4）腐蚀 金属类材料在各处的化学成分以及组织不尽相同，它们的原子排列情况 和电极电位都是不相同的，故腐烛液的配臵也不同。对于镍基合金采用的腐 烛液为：80%HCL+13%HF+7%HNO3。
a
b
第五章 结论
1） 通过固溶处理实验，分析了GH4169不同热处理制度的δ相的析出规律， 当温度在960℃时，随着保温时间的延长，δ相的含量逐渐增大。 2） GH4169合金室温拉伸的断口主要表现为韧窝状断口，当 δ相含量较高且 集中分布在晶界上时，其断口出现了很多尺寸较大的孔洞。 3） GH4169高温合金的拉伸应力—应变曲线为典型的弹性—均匀塑性型。
4）δ相 δ相是正交结构，其（010）面原子排列和单位晶胞如图1—3所示。在富Nb的晶界 和孪晶上，δ相大多以一定取向呈短棒状或针片状析出，位界上的球形δ相却被研究 发现是无规则取向的。根据有关的文献报道，δ相的晶粒大小是与尺寸有关的，δ相 的长度随着品粒尺寸的增加也在增加。δ相的析出需要一定的孕育期且析出温度约为 780℃~980℃。掘相关的文献报道：孕育期的长短和固溶温度有显著关系，孕育期随 着固溶温度的增高而增长，这有可能是因为温度越高，δ相溶解越充分而引起的，δ 相的平衡量在时效过程中与晶粒度有关，可供δ相形核的总晶界的面积随着晶粒长大 降低了，所以，δ相析出的数量减少。因为δ相的溶解温度为982℃~1037℃，小于δ 相溶解温度范围以下的固溶处理，晶粒长大的能够由合金中原来存在的δ相控制。
1.2.3 GH4169合金的相变
γ"相向δ相的转变 GH4169是含Nb量较高的镍基高温合金材料。在凝固过程中，δ相析出在 Ti、Nb较高的枝晶间，在γ"相的层错上δ相会首先形核，δ相形核后将会长 入基体，并且最终基体上取代原来的γ"相，最后形成了δ相。δ相到γ"相的转 变过程Nb元素会被吸收，贫γ"带在δ相两侧形成。δ相的析出形状在高温度 下为短棒状，在较低温度下为针状。
连续点式锻压激光成型过程
成形的实验试样
第三章 不同热处理工艺对高温合金GH4169 δ相 的析出量的影响
3.1 热处理方案
（1） 960℃，2h，空冷，代号a
（2） 960℃，1h，空冷，代号b
3.2 制备试样过程
1）镶嵌
由于一些试样太小、太薄，难以进行砂纸打磨和抛光，所以需要对其进 行镶嵌。镶嵌时温度加热到130℃，期间还要保持一定压力，定时进行压紧， 随后保温8~10min，之后冷却，当温度下降至40℃以下，取出试样。 2）磨制试样
3.3 实验结果与分析
腐蚀后的试样在金相显微镜和扫描电子显微镜下观测，如下图
A 不同热处理工艺的合金的显微组织
B 不同热处理工艺的合金δ相形态
由图A可以看到,2种热处理合金的晶粒大小无明显差异，晶粒度均为9级 左右。由图B的扫描电子显微镜照片可以发现，a和b处理后，晶界处析出了 短棒和颗粒状的δ相，且A的δ相数量明显多于B图。 根据文献介绍：δ相的溶解温度在 980 ℃以上，当晶界 δ 相溶解时，δ 相对晶粒尺寸的抑制作用开始消失，晶粒会随温度的升高和保温时间的延长 而长大。 本实验两种热处理工艺温度都在980℃以下，析出的 δ 相抑制了晶粒的 长大，故晶粒的大小不随保温时间的变化而变化。2种固溶处理工艺的区别 在于合金随保温时间的延长而导致 δ相析出量的增多。
构思框图
激光快速成形 GH4169
实验设备
成形原理
成形工艺 热处理方 案
GH4169合金组 织与性能
不同热处理对 δ相析出量的 影响
金相对比 电镜对比 延伸率
结论
拉伸性能分析
断裂方式 断裂机制
第二章 连续点式锻压激光快速成形GH4169
2.1 激光快速成形技术
2.1.1简介
激光快速成形技术是激光熔覆技术和快速原型RP（Rapid Prototyping） 技术基础上结合发展起来的一项先进的制造技术，可以通过数控将三维模型 直接加工制造，实现结构复杂、性能优异的金属零件的无模具的快速成型。 激光快速成形不仅可以用于直接快速制造一些具有一定机械强度、能够承受 一定力学载荷的航空航天类特殊金属零件，也可以用于零件上具有复杂结构 形状、一定深度制造缺陷、误加工或服役损坏的修复和再制造。它把传统的 “去除”式加工法改为“增加”式加工法。
γ′相的成分是Ni3（Al、Ti、Nb），为面心立方LI2结构，Ni原子位于面心 位臵，Al原子位于面心立方点阵的顶点出，点阵常数a是0.3590nm，形状为 球状|。比较之下γ′相组织稳定性较高。γ′相的溶解温度范围为843℃~871℃， 析出温度范围为593℃~816℃。
3）γ“相
作为该合金的主要强化相，其形状为圆盘状，成分为Ni3Nb，属于体四方DO22结 构，它的单位晶胞及（111）面上的原子排列情况如下图1—2所示。强化相γ"的特点 是可以获得比较高的屈服强度，这是因为基体γ与强化相γ"之间的点阵错配度较大， 显著的共格应力强化效果造成的。由于γ"相是个亚稳的过渡相，在长期的高温作用 下，γ"相非常容易聚集并且长大，并且γ"相向δ相的转变会发生，因此失去共格性， 导致强度的大大降低。因此，GH4169高温合金的工作温度小于650℃~700℃。因为 γ′与基体的界面非常适宜于γ"相生成，所以，我们总是发现γ“相析出在γ相的（100） 面上，γ”相析出温度大约为595℃~870℃，溶解温度为870℃~930℃，析出峰值的温 度大约为732℃~760℃。
4） GH4169 合金随δ相含量的增加其屈服强度呈下降趋势。在塑性变形过程 中应变硬化阶段，随着抗拉强度的升高，合金的塑性成型范围也随着增加。
δ相是一种正交晶系的稳定相，该相的数量与形貌取决于热加工参数， 980℃大量溶解，900℃是该相的析出峰，1020℃能全溶。