直接时效处理对热连轧GH4169合金蠕变行为的影响

用热连轧技术 生产变形高温合金是 一种新 的尝试 ， 与 等温锻造合金相 比， 热连轧合金应具有 不 同的组 织与
性能 。尽 管有 关 等温 锻 造 Ｇ ４ ６ Ｈ １９合 金 的组 织 与性
能 已有较多文 献报道 ， 有关热 连轧 Ｇ ４ ６ 但 Ｈ １９合金 的 组织与蠕变性能并 无文献报道 ， 特别是 热连轧 合金经
田素 贵 赵 忠 刚 陈礼 清 ， 于 慧 臣 ， 刘 洋 包 宪 宇 ， 刘 湘 华 ， ， ，
（ ． 阳 工 业 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ，沈 阳 １０ ２ ； ． 北 大 学 轧 制 技 术 及 连 轧 自动 化 国 家重 点 实 验 室 ， 阳 １００ ； １沈 １０３ ２ 东 沈 １０４
行 ， 裂 纹 沿 晶 界扩 展 并 发 生 沿 晶断 裂 。 微 关键词 ： 连轧 Ｇ ４６ 热 Ｈ １９合 金 ； 接 时 效处 理 ； 变 ； 形 机 制 直 蠕 变
ＤｏＩ １ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ５５ ５ ． ０ ０ ５ ０ ３ ：０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ －０ ３ ２ １ ． ． ０
直接 时效 处理后 的组织与性能也无 文献报 道 。 据此 ， 本研 究 对 热 连 轧 Ｇ ４ ６ Ｈ １９合 金 进 行 直 接
应 用 ’ 合 金 由 基 体 、 ｂ ， ， ， 。 Ｎ Ｃ ” ６相 组 成 ， ”
时效处 理 ， 过蠕 变性能 测试 和组织形 貌观 察 ， 通 研究 了直接 时效对 热连 轧 Ｇ ４ ６ Ｈ １ ９合 金组织 与 蠕变 性 能 的影 响 ， 并讨论 了不 同状 态合金 的变形 机制 ， 图为 试 合金 的发展 与应用 提供 理论依据 。
相是合金 的主要 强化相 ， 在高温和长 时间服役条 件下
易 于转变成 ８相。＾相是合金 的次强化 相 ， ｙ 对合 金 的
强化起 到一 定 的作 用 。研究 表 明 ， Ｈ １９合 金 Ｇ ４６
经 等温锻造变 形后 ， 合金 中 ， ” 的数 量 与 比例与 ＾相 ｙ
所 采 用 的后 续 热 处 理 制 度 有 关 ， 据 服 役 条 件 的 差 根
中 图分 类 号 ：Hale Waihona Puke Baidu
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ０ ５ ５ ５ （ ０ ０ ０ －０ ４ ０ ｌ ０ —０ ３ ２ １ ） ５０ １ —５
Ｇ ４６ Ｈ １ ９合金是 时 效 强化 型 Ｎ—ｅｃ 基 变 形 高 ｉ －ｒ Ｆ
温合 金 。在 ７ ０ 以下 具 有 足 够 高 的屈 服 强度 ， ０℃ 和 良好 的低周 疲劳性 能 ， 已在 航 空发 动 机 中得 到 广 泛
第 ３ 卷 第 ５期 Ｏ
２１ ０ ０年 １ ０月
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ ． ０．Ｎｏ ５ １３ ． Ｏｃ ｏ ｅ ２ ０ ｔｂｒ ０１
Ｊ ＲＮＡＬ Ｏ ＲＯＮ ＯＵ Ｆ ＡＥ ＡＵＴ Ｃ Ｉ ＡＬ ＭＡＴ ＲＩ Ｓ Ｅ ＡＬ
直接 时效 处 理对 热连 轧 Ｇ １９合金 蠕 变行 为 的影 响 Ｈ４ ６
使合 金 的蠕 变 寿 命 由 ６ ｈ提 高 到 １６ ， 试 验 的温 度 和 应 力 范 围 内 ， 定 出 该 合 金 在 蠕 变 期 间 的 激 活 能 和 应 力 指 ０ ２ ｈ在 测 数分 别 为 Ｑ ＝ ５ ９ ２ Ｊｍ ｌ ｎ ７ ６ ５ ．ｋ／ ｏ 和 ＝１ ． 。合 金 在 热 连 轧 期 间 的 变 形 特 征 是 孪 晶 和 位 错 在 孪 晶 内 的 双 取 向 滑 移 ， 且 有 较 小 的 晶粒 尺 寸 ； 直 接 时效 后 ， 经 合金 中弥 散 析 出的 细 小 ” 相是 有 效 提 高 合 金 蠕 变 寿命 的 主 要 原 因 。在 蠕 变 期 问 ， 金 的 变 形特 征是 孪 晶及 位 错 在 基 体 中 滑 移 ； 变 后 期 ， 与 应 力 轴 垂 直 的 晶 界 处 首 先 出现 微 裂 纹 ， 蠕 变 进 合 蠕 在 随
３ 北 京 航 空 材料 研 究 院 ， 京 １０ ９ ） ． 北 ０ ０５
摘要 ： 过对热连轧 Ｇ ４６ 通 Ｈ １９合 金 进 行 直 接 时 效 处 理 、 变 性 能 测 试 和组 织 形 貌 观 察 ， 究 了直 接 时效 对 热 连 轧 合 蠕 研
金 蠕 变 行 为 的影 响 。结 果 表 明 ： 接 时 效 可 明显 提 高 热 连 轧 Ｇ ４ ６ 直 Ｈ １ ９合 金 的蠕 变 抗 力 ， ６ Ｏ ７ ０ ａ条 件 下 ， 在 ６ ℃／ ０ ＭＰ
性 、 周 疲 劳性 能 （ Ｃ ） 抗 裂 纹 扩 展 能 力 “ 低 ＬＦ 和 。采
１７ ￣ 经 水 冷 却 至 室 温 。 然 后 ， 部 分 合 金 在 ０ ０Ｃ， 将 ７ ０ 保温 ８ ， ５ ℃／ ２℃ ｈ 以 ０ ｈ炉 冷至 ６ ０ ２ ℃保 温 ８ ｈ后 空 冷 ， 行两级 直 接 时效 处理 。分别 将 热 连 轧态 和 直 进 接 时效 态 Ｇ ４ ６ Ｈ １９合 金 用 线 切 割 加 工 成 横 断 面 为 ４ ５ ｍ × ｒｍ、 距为 １ ｍｍ 的片状 拉 伸 蠕变 试样 ， ．ｍ ２ ａ 标 ９ 将样 品置入 Ｇ ５ ４型 高 温持 久 蠕 变试 验 机 中 ， ＷＴ ０ 进 行蠕 变性 能测试 ， 绘制 蠕 变 曲线 。分 别 将两 种 状 态
１ 实 验 材料 与方 法
真空感 应炉熔 炼 的 Ｇ ４ ６ Ｈ １９合金 经热 连轧 工 艺
制 成 棒 材 ， 始 轧 制 温 度 为 １ ０ ℃ ， 轧 温 度 为 开 １０ 终
别， 等温锻造 变形 合金 一般 采用 “ 准 ” Ｓ Ｄ） “ 标 （ Ｔ 和 直 接 时效 ” Ｄ 两种 热处 理制 度 。合 金经 直接 时 效热 （ Ａ） 处理后 ， 晶粒 尺 寸细 小 且 均匀 ， 有 高 的 强度 、 其 具 塑