一种避免GH169合金缺口敏感的技术.pdf

本发明涉及一种应用于GH169合金热加工过程的喷丸处理方法。为了避免GH169合金缺口敏感的发生，在最终常规双时效前，采用X射线衍射(XRD)定量相分析方法测定合金中δ相的含量；如果δ相含量低于0.62wt％，则对合金的热加工工艺过程增加一道高强喷丸处理工艺，然后进行双时效处理。GH169合金的喷丸层为典型的剧烈塑性变形组织，在喷丸后的双时效过程中，该喷丸形变层的时效行为必然与基体不同，形变不但促进了析出相的析出，而且促进了γ″向δ相的转变，最终将使合金表层的δ相含量高于发生缺口敏感的临界值，从而避免缺口敏感的发生。

1.  一种避免GH169合金缺口敏感的技术，其特征在于：
a.为了避免GH169合金缺口敏感的发生，首先，在最终常规双时效前，采用X射线衍射定量相分析方法测定合金中δ相的含量；
b.如果δ相含量低于0.62wt％，则对合金的热加工工艺过程增加一道高强喷丸处理工艺，然后进行双时效处理；
c.喷丸处理采用组合式高强喷丸工艺，首先喷钢丸，丸粒直径0.8mm，喷丸强度0.30-0.40f_II(A)；然后喷玻璃丸，丸粒直径0.2mm，喷丸强度0.10-0.20f_II(A)；
d.喷丸处理后，再进行常规双时效处理。

2.  根据权利要求1所述的避免GH169合金缺口敏感的技术，其特征在于：进行最佳组合式高强喷丸处理时，首先喷钢丸，丸粒直径0.8mm，喷丸强度0.35f_II(A)；然后喷玻璃丸，丸粒直径0.2mm，喷丸强度0.15f_II(A)。

一种避免GH169合金缺口敏感的技术
技术领域
本发明专利涉及一种应用于GH169合金热加工过程的喷丸处理方法及技术规范，采用该技术可避免GH169合金缺口敏感的发生。
背景技术
GH169(Inconel718)合金在国内外已有广泛的应用，正在朝着高温强韧化地方向发展。实际生产中发现，有些GH169合金涡轮盘性能不稳定，通常表现为异常缺口敏感，一般认为，导致合金缺口敏感的主要原因在于锻造工艺控制不当，锻造过程中加热保温温度过高或时间过长，将导致δ相大量溶解，致使盘锻件缺口敏感。但目前δ相含量与GH169合金缺口敏感的定量关系还没有建立，也没有一个适用于实际生产条件下且有效的避免该合金缺口敏感发生的技术措施。
发明内容
为了避免GH169合金由于热加工工艺控制而导致的缺口敏感现象，本发明专利提供一种避免GH169合金缺口敏感的技术方法，在定量建立δ相含量与GH169合金缺口敏感定量关系的基础上，提出了双时效前进行高强度喷丸处理的技术措施，可有效避免缺口敏感的发生。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
首先，为了避免GH169合金缺口敏感的发生，在最终常规双时效前，采用X射线衍射定量相分析方法测定合金中δ相的含量；
如果δ相含量低于0.62wt％，则对合金的热加工工艺过程增加一道高强喷丸处理工艺，然后进行双时效处理；
喷丸处理采用组合式高强喷丸工艺，首先喷钢丸，丸粒直径0.8mm，喷丸强度0.30-0.40f_II(A)，然后喷玻璃丸，丸粒直径0.2mm，喷丸强度0.10-0.20f_II(A)；
喷丸处理后，再进行常规双时效处理。
GH169合金的喷丸层为典型的剧烈塑性变形组织，在喷丸后的双时效过程中，该喷丸形变层的时效行为必然与基体不同，形变不但促进了析出相的析出，而且促进了γ″向δ相的转变，最终将使合金表层的δ相含量高于发生缺口敏感的临界值，从而避免缺口敏感的发生。
具体实施方式
实施例：对于实际生产过程中采用直接时效工艺处理的GH169合金，在常规双时效前，采用X射线衍射定量相分析方法测定其δ相含量，测定结果为0.33wt％；然后按照本发明专利提供的工艺方法进行组合式高强喷丸处理：首先喷钢丸，丸粒直径0.8mm，喷丸强度0.35f_II(A)，然后喷玻璃丸，丸粒直径0.2mm，喷丸强度0.15f_II(A)；喷丸处理后，进行常规双时效处理。将上述工艺处理后的GH169合金按国标加工成光滑缺口组合试样测定其缺口敏感性，持久试验载荷为700MPa，温度为650℃，加载方式为30h后每12h增加应力20MPa，至50h后每隔8h增加应力50MPa，直至试样拉断。测试结果标明，合金的缺口持久寿命为70.16h，断裂发生在光滑处，合金对缺口不敏感，具有较好的高温持久性能。为了对比分析，对上述δ相含量为0.33wt％的GH169合金不经喷丸处理，直接进行常规双时效，然后采用同样测试方法测试其缺口敏感性，结果为持久寿命4.56h，断裂发生在缺口处，合金表现为严重的缺口敏感。