淬火转移时间对油淬热处理FGH4095合金制件组织与力学性能的影响

石英男 孙少斌 曲敬龙 刘明东 田甜 贾建

石英男, 孙少斌, 曲敬龙, 刘明东, 田甜, 贾建. 淬火转移时间对油淬热处理FGH4095合金制件组织与力学性能的影响[J]. 粉末冶金技术, 2023, 41(5): 457-463. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110004
引用本文: 石英男, 孙少斌, 曲敬龙, 刘明东, 田甜, 贾建. 淬火转移时间对油淬热处理FGH4095合金制件组织与力学性能的影响[J]. 粉末冶金技术, 2023, 41(5): 457-463. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110004
SHI Yingnan, SUN Shaobin, QU Jinglong, LIU Mingdong, TIAN Tian, JIA Jian. Effect of quenching transfer time on microstructure and mechanical properties of oil-quenched FGH4095 superalloys[J]. Powder Metallurgy Technology, 2023, 41(5): 457-463. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110004
Citation: SHI Yingnan, SUN Shaobin, QU Jinglong, LIU Mingdong, TIAN Tian, JIA Jian. Effect of quenching transfer time on microstructure and mechanical properties of oil-quenched FGH4095 superalloys[J]. Powder Metallurgy Technology, 2023, 41(5): 457-463. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110004

淬火转移时间对油淬热处理FGH4095合金制件组织与力学性能的影响

doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110004
基金项目: 国防基础科研项目(JKCY2020512C001);湖南省技术攻关“揭榜挂帅”项目(2021GK1090)
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    通讯作者:

    E-mail: 1014997892@qq.cm

  • 中图分类号: TF123; TG142.71

Effect of quenching transfer time on microstructure and mechanical properties of oil-quenched FGH4095 superalloys

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  • 摘要: 采用不同淬火转移时间对热等静压+挤压+等温锻造工艺制备的FGH4095合金进行固溶淬火处理,并对处理后的合金进行显微组织分析与力学性能测试。结果表明,淬火转移时间对合金的晶粒组织、一次γ′相和三次γ′相的影响不大,但会影响二次γ′相的尺寸分布。淬火转移时间30 s的FGH4095合金二次γ′相的平均尺寸为142.9 nm,淬火转移时间40 s的FGH4095合金二次γ′相的平均尺寸为161 nm。淬火转移时间越短,合金的淬火冷速越快,析出的二次γ′相平均尺寸越细小。淬火转移时间30 s的FGH4095合金室温屈服强度优于淬火转移时间40 s的FGH4095合金,室温抗拉强度二者相近;淬火转移时间30 s的FGH4095合金的650 ℃屈服强度、抗拉强度、持久寿命以及持久塑性均高于淬火转移时间40 s的FGH4095合金。淬火转移时间越短,合金中二次γ′相的数量越多,尺寸越小,阻碍位错运动的临界剪切应力越高,使得合金的拉伸强度更高,持久寿命更长。
  • 图  1  不同工艺FGH4095合金晶粒组织:(a)挤压+锻造(淬火转移时间30 s);(b)挤压+锻造(淬火转移时间40 s);(c)直接热等静压成形

    Figure  1.  Grain structure of the FGH4095 superalloys produced by the different processes: (a) extrusion+forging (quenching transfer time 30 s); (b) extrusion+forging (quenching transfer time 40 s); (c) hot isostatic pressing

    图  2  不同淬火转移时间FGH4095合金γ′相形貌:(a)、(b)30 s;(c)、(d)40 s

    Figure  2.  γ′ phase morphology of the FGH4095 superalloys for the different quenching transfer time: (a), (b) 30 s; (c), (d) 40 s

    图  3  不同淬火转移时间FGH4095合金γ′相尺寸分布:(a)一次γ′相;(b)二次γ′相;(c)三次γ′相

    Figure  3.  γ′ phase size distribution of the FGH4095 superalloys for the different quenching transfer time: (a) primary γ′ phase; (b) secondary γ′ phase; (c) tertiary γ′ phase

    图  4  不同淬火转移时间FGH4095合金的拉伸性能:(a)、(b)室温;(c)、(d)650 ℃

    Figure  4.  Tensile properties of the FGH4095 superalloys for the different quenching transfer time: (a), (b) room temperature; (c), (d) 650 ℃

    图  5  不同淬火转移时间FGH4095合金的持久性能:(a)持久寿命;(b)持久塑性

    Figure  5.  Endurance properties of the FGH4095 superalloys for the different quenching transfer time: (a) endurance life; (b) endurance ductility

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  • 收稿日期:  2023-01-29
  • 刊出日期:  2023-10-28

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