件最厚壁壁厚超過40mm，同時最薄壁厚小于3mm，并且除冒口和饒道外鑄件本身重量超過10kg的大型復雜鑄件，為克服大型復雜鑄件在均勻化處理過程中改善偏析和成份均勻化不充分的問題，在以上步驟之前需進行預均勻化處理，具體預均勻化處理制度為:在箱式電爐或其他熱處理爐中，溫度為(1095?1165°C ) ±10°C，保溫時間為1?15h0
[0036]實施例1
[0037]以石油地質(zhì)勘探用耐高壓釜體整鑄件為例，其熱處理步驟為:
[0038]1)預均勻化處理:將鑄件放入箱式電爐中，在大氣下進行預均勻化，溫度為1095 °C ±10°C，保溫時間為3h ；
[0039]2)均勻化處理:鑄件在箱式電爐中繼續(xù)加熱進行均勻化處理，溫度為1175°C ±10°C，保溫時間為4h±0.lh，然后開爐空冷至室溫后出爐；
[0040]3)固溶處理:然后將鑄件放入可以控制冷卻速度的箱式電爐中進行固溶處理，溫度為950°C ±10°C，保溫時間是3h±0.lh，然后以550°C /h的冷卻速度冷卻至650°C，最后將鑄件開爐空冷至室溫后出爐；
[0041]4)時效處理:然后將鑄件放入可以控制冷卻速度的箱式電爐中進行時效處理，處理制度為兩段式時效:第一段時效處理溫度為:720°C ±10°C，保溫時間8h±0.lh，然后以50°C/h冷卻速度冷卻至620°C ;第二段時效處理溫度為620°C ±10°C，保溫時間為8h±0.lh，然后開爐空冷至室溫后出爐。
[0042]實施例2
[0043]以燃氣渦輪機匣為例，燃氣渦輪機匣要求使用熱等靜壓處理，其熱處理步驟為:
[0044]1)熱等靜壓處理:清除鑄件表面油污，然后設置熱等靜壓爐的參數(shù):溫度為1165°C，壓力為140MPa，然后將鑄件放進熱等靜壓爐中進行熱等靜壓處理，當熱等靜壓爐溫度升到1165°C，壓力達到140MPa時，開始計時，使鑄件保溫時間為10h±0.lh，然后隨爐冷卻至400°C，最后開爐冷卻至室溫后出爐；
[0045]2)均勻化處理:然后將鑄件放入箱式電爐中進行均勻化處理，溫度為1165°C ±10°C，保溫時間為19h±0.lh，然后開爐空冷至室溫后出爐；
[0046]3)固溶處理:然后將鑄件放入可以控制冷卻速度的箱式電爐中進行固溶處理，溫度為955°C ±10°C，保溫時間是7h±0.lh，然后以300°C/h的冷卻速度冷卻至655°C，最后將鑄件開爐空冷至室溫后出爐；
[0047]4)時效處理:然后將鑄件放入可以控制冷卻速度的箱式電爐中進行時效處理，處理制度為兩段式時效:第一段時效處理溫度為:720°C ±10°C，保溫時間8h±0.lh，然后以50°C/h冷卻速度冷卻至620°C ;第二段時效處理溫度為620°C ±10°C，保溫時間為8h±0.lh，然后開爐空冷至室溫后出爐。
[0048]實施例3
[0049]以液氧壓力容器為例，液氧壓力容器為大型復雜鑄件，同時要求熱等靜壓處理，具體熱處理步驟為:
[0050]1)預均勻化處理:將鑄件放入箱式電爐中，在大氣下進行預均勻化，溫度為1095。?！?0°C，保溫時間為 12h ；
[0051]2)熱等靜壓處理:清除鑄件表面油污，然后設置熱等靜壓爐的參數(shù):溫度為1160°C，壓力為130MPa，然后將鑄件放進熱等靜壓爐中進行熱等靜壓處理，當熱等靜壓爐溫度升到1160°C，壓力達到130MPa時，開始計時，使鑄件保溫時間為21h±0.lh，然后隨爐冷卻至300°C，最后開爐冷卻至室溫后出爐；
[0052]2)均勻化處理:然后將鑄件放入箱式電爐中進行均勻化處理，溫度為1160°C ±10°C，保溫時間為32h±0.lh，然后開爐空冷至室溫后出爐；
[0053]3)固溶處理:然后將鑄件放入可以控制冷卻速度的箱式電爐中進行固溶處理，溫度為960°C ± 10°C，保溫時間是13h±0.lh,然后以100°C /h的冷卻速度冷卻至600°C，最后將鑄件開爐空冷至室溫后出爐；
[0054]4)時效處理:然后將鑄件放入可以控制冷卻速度的箱式電爐中進行時效處理，處理制度為兩段式時效:第一段時效處理溫度為:760°C ±10°C，保溫時間5h±0.lh，然后以50°C/h冷卻速度冷卻至650°C ;第二段時效處理溫度為650°C ±10°C，保溫時間為lh±0.lh，然后開爐空冷至室溫后出爐。
[0055]本發(fā)明實施例提供了一種鎳基高溫合金的熱處理工藝，通過合理的溫度、保溫時間和冷卻速度，使鎳基高溫合金中富鈮偏析相的充分分解，并釋放鈮元素，促使合金中強化相γ 〃充分發(fā)育，從合金的強化機理入手，從根本上提高鎳基高溫合金的力學性能50%左右，不僅突破了現(xiàn)有標準熱處理制度針對變形鎳基高溫合金的局限性，廣泛適用于鑄造鎳基高溫合金和熱等靜壓的鎳基高溫合金，同時能夠?qū)⑵胀ㄨT件的力學性能提高30%?60 %，達到同等條件下精鑄試棒的力學性能要求。
[0056]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種鎳基高溫合金的熱處理工藝，包括均勻化處理、固溶處理和時效處理，其特征在于，具體為: 1)均勻化處理制度:溫度為(1160?1195°C) ±10°C，保溫時間為(1?36h) ±0.lh，然后爐冷或空冷至室溫； 2)固溶處理制度:溫度為(935?995°C) ±10°C，保溫時間為(0.5?15h) ±0.lh,以50?650°C /h的冷卻速度冷卻至600?655°C，然后空冷至室溫； 3)時效處理制度分兩段式:第一段處理溫度為720°C±10°C，保溫時間為8h±0.lh，然后以50?56°C /h的冷卻速度冷卻至620°C;第二段處理溫度為620°C ±10°C，保溫時間為8h土0.lh，然后空冷至室溫。2.根據(jù)權利要求1所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，對于使用熱等靜壓處理的鎳基高溫合金鑄件，在所述均勻化處理前進行熱等靜壓處理，所述熱等靜壓處理制度為:溫度為1160?1195°C，壓力為100?200MPa，保溫時間為(1?36h) ±0.lh，然后隨爐冷卻至300?400 °C后開爐冷卻至室溫。3.根據(jù)權利要求1或2所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，所述時效處理制度或為:第一段處理溫度為760°C ±10°C，保溫時間為5h±0.lh，然后以50?56°C /h的冷卻速度冷卻至650°C ;第二段處理溫度為650°C ±10°C，保溫時間為lh±0.lh，然后空冷至室溫。4.根據(jù)權利要求1或2所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，大型復雜鑄件在所述熱處理工藝之前進行預均勻化處理，所述預均勻化處理制度為:溫度為(1095?1165。。) ±10°C，保溫時間為1?15h05.根據(jù)權利要求4所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，所述大型復雜鑄件為:鑄件最厚壁壁厚超過40mm，同時最薄壁厚小于3mm，并且除冒口和澆道外鑄件本身重量超過10kg。6.根據(jù)權利要求5所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，所述預均勻化處理采用箱式電爐或其他熱處理爐，在大氣氣氛下進行。7.根據(jù)權利要求1所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，所述固溶處理采用真空氣淬爐、可以控制冷卻速度的箱式電爐或其他可控制冷卻速度的熱處理爐。8.根據(jù)權利要求1所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，所述時效處理采用真空氣淬爐、可以控制冷卻速度的箱式電爐或其他可控制冷卻速度的熱處理爐。9.根據(jù)權利要求2所述鎳基高溫合金的熱處理工藝，其特征在于，鑄件進行所述熱等靜壓處理前需處理表面的疏松和油污。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎳基高溫合金的熱處理工藝，包括以下步驟：均勻化處理：溫度1160～1195℃，保溫時間1～36h，然后冷卻至室溫；固溶處理：溫度935～995℃，保溫時間0.5～15h，以50℃/h～650℃/h的冷卻速度冷卻至650℃，然后空冷至室溫；時效處理分兩段式：第一段處理溫度720±10℃，保溫時間8±0.1h，然后以50～56℃/h的冷卻速度冷卻至620℃；第二段處理溫度620℃±10℃，保溫時間為8h，然后空冷至室溫。時效處理也可以為：第一段處理溫度為760℃±10℃，保溫時間為5h±0.1h，然后以50～56℃/h的冷卻速度冷卻至650℃；第二段處理溫度為650℃±10℃，保溫時間為1h±0.1h，然后空冷至室溫。該方法突破了現(xiàn)有標準熱處理制度以及現(xiàn)有改型熱處理制度的局限性，大幅提高鎳基高溫合金的力學性能。
【IPC分類】C22F1/10
【公開號】CN105385973
【申請?zhí)枴緾N201510850104
【發(fā)明人】趙京晨, 燕平
【申請人】鋼鐵研究總院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月27日