熱處理GH2909合金鍛造工藝對組織的影響

GH2909合金是Fe-Ni-Co基時效硬化新型低膨脹高溫合金，在650℃以下具有高的強度和塑性、低的熱膨脹系數、幾乎恒定的彈性摸量以及良好的抗氧化和冷熱疲勞等綜合力學性能，可減少轉動部件與靜止部件之間的間隙，實現間隙控制，節約能源，降低消耗，提高發動機推力，是航空和航天發動機用的理想高溫合金材料，因而在飛機發動機中得到了廣泛應用。

GH2909合金冶煉工藝路線為真空感應＋真空電弧重熔，將440 mm電極真空電弧重熔成508 mm鋼錠，鋼錠經均勻化熱處理后，鍛造生產出產品。在進行產品性能檢測時，存在性能檢測數據波動大，甚至不合格現象，為避免以后此類現象的出現，有必要對其原因進行探討，因而進行了鍛造T藝及熱處理對GH2909合金組織與性能的影響研究。

實驗方法:開坯鍛造采用整支鋼錠經3火次，逐級降溫大變形鍛造工藝．分別經變形量:32%→30%→30%開坯鍛造，末火鍛造加熱溫度:1 000℃;大部分變形溫度:≤955℃，終鍛溫度:870℃;在4 500噸油壓機上進行60%和5噸電液錘上75%鍛造變形、取組織和性能試樣進行熱處理（見表2），最后采用光學顯微鏡觀察顯微組織和檢測室溫、高溫性能。

GH2909合金經鍛造、取樣、熱處理,采用光學顯微鏡觀察顯微組織,見圖1;室溫性能檢測結果，見表3;高溫性能檢測結果，見表4。

鍛造工藝對組織的影響

有資料例顯示:GH2909合金再結晶的開始與終了溫度分別為915℃和980 ℃，995 ℃后再結晶晶粒開始長大。所以當末火加熱溫度為1000 ℃時，經過一定時間的保溫，CH2909合金已完成了回復和再結晶，且熱加.工塑性得到改善和提高。在4500噸油壓機上60%和5噸電液錘上75%鍛造變形,由圖1可知:5噸電液錘上75%鍛造變形比4500噸油壓機上60%鍛造變形后組織均勻細小。

熱處理制度對組織的影響

有資料"顯示:對于復雜合金化的高溫合金需要二次固溶和二次時效處理，其中第二次固溶處理液稱為高溫時效。二次固溶＋二次時效工藝可以獲得較好的晶界組織和兩種尺寸大小的 y’相質點，從而得到強度和塑性的良好配合。由圖1可知，進行二次固溶＋二次時效熱處理后的析出物明顯多于一次固溶＋二次時效熱處理后的析出物。

因此:二次固溶＋二次時效對 GH2909合金組織有著明顯的效果。

組織對性能的影響

由于鍛造T.藝和熱處理制度對CH2909合金組織有著顯著的影響，進而對性能有著同樣巨大的影響;當析出物增多并彌散分布于晶內時，室溫拉伸屈服強度和抗拉強度均增加10O MPa左右;室溫拉伸塑性無明顯變化;室溫硬度HB增加15以上;高溫拉伸屈服強度增加10 MPa 以上;高溫拉伸抗拉強度增加50 MPa以上，高溫拉伸和持久塑性降低，但滿足標準要求指標。

(1）當末火加熱溫度為 1 000 ℃時，變形量增加可使GH2909合金顯微組織均勻細小;

(2）二次固溶＋二次時效熱處理制度對CH2909合金組織析出物有著明顯的影響，并使室溫和高溫拉伸強度增加。