GH738高温合金长期时效过程中_相演变规律

时效一、时效在一定的温度下，保持一定的时间，过饱和固溶体发生分解(称为脱溶)，引起铝合金强度和硬度大幅度提高，这种热处理过程称之为时效。

二、时效强化机理7×××系合金时效过程中的沉淀析出顺序为: SSSS(过饱和固溶体)→GP区→η′(MgZn2)→η(MgZn2)。

若Zn：Mg比较低，一些铝合金会出现T相（Al2Mg3Zn3），T相析出序列可表示为：SSSS→GP区→T′(半共格) →T，由于时效温度一般低于200℃通常很少在合金中发现T相。

6xxx系（Al-Mg-Si系）铝合金SSSS→GP区→β’相→β相(Mg2Si相)。

金属强化取决于位错与脱溶相质点间的相互作用。

时效过程中分解产生的析出相能阻碍位错运动，从而提高合金强度。

析出相对位错的阻碍作用主要有切过机制和奥罗万绕过机制。

在沉淀析出的早期阶段，形成小尺寸的GP区和亚稳相η’相，位错滑移需-切割析出相，使基体得到明显强化。

随着时效时间的延长，析出相的尺寸增大，合金强度增加。

在沉淀析出的后期，主要发生亚稳相η’向平衡相η的转变以及η相的粗化，此时位错线采取绕过方式移动，因为绕过析出相所需的临界切应力比切过所需的低。

随着时效时间的延长，析出相明显长大，强化效果降低，强度下降。

合金的强度主要由晶内析出相GP区和η’相的体积分数、形貌尺寸和分布所决定。

沉淀相的体积分数越大，分布越均匀致密，合金的强度越高。

通常切割机制比绕过机制的强化效果好。

切割机制的强化效果随质点体积分数和尺寸的增大而增大，而绕过机制的强化效果则应随质点体积分数的减小和尺寸的增大而减小。

合金在时效过程中的强度变化的特征：开始阶段的脱溶相（GP区或某种过渡相）与基体共格、尺寸很小，因而位错可以切过。

此时的屈服切应力增量取决于切割脱溶相所需的应力。

继续脱溶时，脱溶相体积分数（ƒ）及尺寸（r）均增加，切割它们所需应力加大，使强化值增加，经一段时间后，ƒ会达到一定值，脱溶相将按奥斯特华德熟化过程规律增大尺寸，使合金进一步强化。

高温合金材料的变形机制与变形行为在高温环境下，材料的性能表现变得尤为重要。

因此，高温合金材料的研究和应用成为了材料科学领域的重要课题之一。

高温合金材料具有出色的耐高温性能和抗氧化性能，被广泛应用于航空航天、汽车工业、能源行业等领域。

高温合金材料的变形机制主要包括塑性变形和本构关系两个方面。

塑性变形是材料在外力的作用下，经过变形能够恢复到原始形状的能力。

本构关系则描述了材料的应力和应变之间的关系。

塑性变形的机制取决于高温合金材料的晶体结构和晶体的变形行为。

晶体结构对高温合金的耐高温性能至关重要。

高温合金通常采用面心立方晶体结构，这种结构能够提供更好的机械性能和抗氧化性能。

高温合金材料的变形行为主要包括滑移、蠕变和晶界滑移等。

滑移是指晶体中的原子沿着晶面或晶轴方向滑动，从而使晶体发生塑性变形。

蠕变是指在高温环境下，材料在持续荷载下发生的时间依赖性塑性变形。

晶界滑移是指晶界附近的原子在应力作用下的位移。

滑移、蠕变和晶界滑移是高温合金材料变形机制的重要组成部分，也是高温材料高温性能的关键因素。

通过深入研究这些变形行为可以提高高温合金材料的性能，进一步推动高温材料的发展。

材料的本构关系描述了材料的应力和应变之间的关系。

高温合金材料的本构关系通常采用应变硬化本构模型来描述。

应变硬化是指材料在应变增加时，其抗力也会相应增加。

通过研究材料的本构关系，可以预测材料在高温环境下的力学行为。

除了塑性变形和本构关系，高温合金材料的变形机制还涉及热膨胀和热应力等因素。

在高温环境下，材料会因为温度的变化而发生膨胀，从而引起应力的变化。

热应力对材料的变形行为具有重要的影响，特别是对于高温合金材料来说。

总的来说，高温合金材料的变形机制与变形行为对材料的性能和应用具有重要影响。

深入研究高温合金材料的变形机制和本构关系，可以为材料的设计和制备提供重要的理论依据。

同时，加强对高温合金材料的研究和应用，将为航空航天、汽车工业和能源行业等领域的发展提供更好的支持。

高温合金螺母时效后螺纹变形研究作者：王浩李涛迟善锋来源：《中国科技博览》2019年第14期[摘 ;要]本文阐述的是高温合金螺母时效后内螺纹变形的问题，经多次试验验证，最后通过调整工艺路线制定该加工方案基本可行，依据刀具磨损的情况，重新选择刀具型号，并固化了工艺参数，彻底解决了时效变形问题。

[关键词]螺母;高温合金;时效变形;刀具磨损中图分类号：TP655 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0228-01随着数控设备的普及和数控技术的成熟，应用数控加工的方法，合理地设计零件的加工工艺路线，合理地选择数控加工的切削参数和刀具参数，最终加工出合格的零件，为解决此类螺母的时效变形问题奠定了基础。

通过前期GH696材料螺母的数据收集，整理归纳多年来不合格零件的数据，该零件是典型的普通外加螺母类零件，以工厂现有设备和人员配制完全可以满足加工，零件内螺纹与孔、退刀槽端面分别有0.1mm和0.05mm的跳动要求，最好要一次装夹，一次加工完成保证技术条件。

通过分析原工艺路线是：毛料-固溶-车外形-车内型面-铣六方-去毛刺-钻锁丝孔-去毛刺-中间检验-时效-最终检验-吹砂-镀银中间检验过程中螺纹尺寸100%检查过，发热处理时效后进行最终检验时螺纹塞规无法通过，时效后出现了螺纹尺寸不合格的现象，问题就出在时效处理工序当中，热表处理厂也认为材料GH696变形严重，变形量难控制。

最终制定了4种方案进行分别摸索。

A方案：按原工艺路线增加丝锥过螺纹工序通过查阅GH696材料时效后实际硬度为d=3.25～3.29，根据硬度要求我们派工制造了材料W2Mo9Cr4VCo8（M42）丝锥，通过使用新派制丝锥在重新修整螺纹的过程中丝锥便出现掉齿的现象，而且丝锥磨损严重。

B方案：选用高硬度涂层刀片时效后加工通过根据刀具样本和零件材料的对应，我们选用肯纳的K5025涂层刀片和伊斯卡的IC908涂层刀片进行加工，在加工过程尺寸不稳定，机床振动也比较厉害，刀具磨损过快，经过刀具定额统计，每个刀片只能加工3～5个合格零件，这样成本过高，以高额的刀具消耗来满足生产需求。

某航空发动机用GH738材料热处理工艺探讨
李克
【期刊名称】《热处理技术与装备》
【年(卷),期】2008(029)006
【摘要】GH738是以γ'相沉淀硬化的镍基高温合金,为航空发动机高温紧固件用
料[1].目前采用的热处理工艺为:固溶,1020℃/4 h/油冷;时效,850℃/4 h/通氩气开
风扇冷却.760℃/16 h/通氩气开风扇冷.在此工艺下,时常出现零件硬度偏高、高温
持久性能偏低等质量问题.通过对GH738进行大量的热处理工艺试验及试验数据
分析,表明该材料在:固溶1040℃/4 h/油冷、时效850 ℃/4 h/通氩气开风扇冷却、760℃/16 h/通氩气开风扇冷的工艺路线下,所获得的零件强度、硬度和高温持久性能符合相应标准[2],稳定性好,满足了实际生产要求,为航机生产提供了更为合理的热处理工艺方法.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】李克
【作者单位】中国南方航空工业集团有限公司,湖南,株洲,412002
【正文语种】中文
【中图分类】TG162.7
【相关文献】
1.航空发动机用单晶铸造高温合金热处理工艺 [J], 朱鸥;李玉龙;张燕;曹玮;雷力明
2.21世纪航空航天技术用材料的基本发展方向--(Ⅱ)先进燃气涡轮发动机用的热强
材料 [J], 宁兴龙
3.国外航空发动机用SiCf/SiC复合材料的材料级性能测试研究进展 [J], 刘虎;杨金华;周怡然;吕晓旭;齐哲;焦健
4.航空发动机用复合材料支架成型工艺探索 [J], 邢月; 胡德艳
5.航空发动机用热障涂层陶瓷材料的发展现状及展望 [J], 倪嘉;史昆;薛松海;赵军;刘时兵;刘鸿羽;李重阳
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

GH738合金在不同变形条件下的再结晶过程王建国;刘东;张睿;杨艳慧;郑勇【摘要】The influence of temperature and strain on microstructuie ofGH738 alloy was researched by using hot compressing of double-cone samples. The evolution of the alloy in dynamic recrystallized crystallite size, recrystallization volume friction and average crystallite dimension under different deformation conditions were investigated. The investigation provided a theoretical base for the determination of hot process of GH738 allay. The research result shows that the dynamic recrystallized grain size increases with the increase of temperature, the recrystallization volume friction decreses with the decrease of deformation, the large volume friction of re-crystallization and equiaxial recrystallization grain size can be obtained at 1120℃ under a certain condition, and the microstructures with uniformity crystallite size can be achieved when the heating temperature is in the range of 1000 - 1140℃: and deformation is larger than 28%.%通过压缩锥形试样研究了温度和变形程度对CH738合金微观组织的影响,分析了不同变形程度下,合金的再结晶晶粒尺寸、再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的演化情况,为制定GH738合金热态变形工艺提供了理论依据.研究结果表明,随着温度升高,再结晶晶粒尺寸变大；随变形程度减小,再结晶体积分数逐渐减小.在不同变形程度下,在1120℃温度时变形可获得较高的再结晶体积分数和较均匀的再结晶晶粒尺寸；当加热温度1100～1140℃范围内,变形程度大于28％时,可以获得晶粒尺寸较为均匀的微观组织.【期刊名称】《重型机械》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P103-107)【关键词】GH738;压缩锥形试样;再结晶【作者】王建国;刘东;张睿;杨艳慧;郑勇【作者单位】西北工业大学材料学院,陕西西安 710072;西北工业大学材料学院,陕西西安 710072;西北工业大学材料学院,陕西西安 710072;西北工业大学材料学院,陕西西安 710072;西北工业大学材料学院,陕西西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TG1150 前言GH738合金 (国外牌号Waspaloy)是以γ＇相沉淀强化的镍基高温合金，具有良好的耐燃气腐蚀能力，较高的屈服强度和疲劳性能，工艺性能良好，组织稳定，可在815℃以下使用，广泛用于制造航空发动机转动部件。

高温合金的相变及应用高温合金是一种在高温环境下具有优异力学性能和耐腐蚀性的金属材料。

由于资料较多、研究深入，本文所讲解的高温合金主要指镍基高温合金和钴基高温合金。

在应用中，高温合金广泛用于航空航天、能源等领域，而其优异性能的形成与高温合金的相变密切相关。

因此，本文将探讨高温合金的相变规律及其在应用中的意义。

一、高温合金的相变规律高温合金的相变与其组成元素的比例、热处理工艺等因素有着密切的关系。

下面分别介绍镍基高温合金和钴基高温合金的相变规律。

1. 镍基高温合金镍基高温合金的相变主要涉及固溶体、析出相及金属间化合物等。

其中，固溶体和析出相是最为常见的相变形式。

①固溶体的相变规律固溶体是指材料的不同元素在晶格中均匀溶解组成一个固态溶液的相。

镍基高温合金的固溶体相变主要是指γ相（晶体结构为面心立方）与γ'相（晶体结构为体心立方）间的相变。

γ相有着较高的抗蠕变、耐高温、抗氧化性，而γ'相则具有更强的强度和硬度。

在高温环境下，γ相容易长时间稳定存在，但随着时间的推移，γ'相的析出会逐渐增加，使得材料疲劳裂纹扩展缓慢，从而提高了材料的寿命。

相反的，过多的γ'相析出也会导致合金的过脆化与断裂。

因此，固溶体的相变对高温合金的性能影响较大。

②析出相的相变规律德州仪器公司（TI）铸造的高温合金中的最重要的析出相是MC、M23C6、γ'和γ'等等。

通常来讲，增加Ti、Al、Nb、Zr、Ti等元素可以促进γ'相的析出，降低热处理温度则更有利于γ'相的析出。

从析出的位置来讲，常发生在γ相，而裂纹多发于γ'相/γ界面。

当γ'相连续析出时，裂纹严重蔓延并导致整个合金断裂。

因此，调控析出相和γ'相之间的体积分数是高温合金的重要优化点。

2. 钴基高温合金钴基高温合金的相变规律相对比较简单，主要涉及完全溶解固溶体相（γ相，晶体结构为面心立方）与过饱和固溶体相（γ'相，晶体结构为体心立方）的相变。

第26卷　第4期2006年8月 航　空　材　料　学　报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol .26,No .4Aug ust 2006长期时效对低膨胀高温合金GH783组织与性能的影响贾新云,赵宇新(北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室,北京100095)摘要:研究了750℃长期时效对GH783组织与性能的影响。

测试了合金的力学性能,并采用光学显微镜和扫描电镜对合金的组织进行了分析。

结果表明:G H783合金在750℃长期时效过程中,随着时效时间的延长,γ′相尺寸长大比较明显;β相析出增多;合金的强度和持久寿命有所下降,而延伸率和断面收缩率有所提高。

关键词:低膨胀高温合金;长期时效;组织;性能中图分类号:T G132.3 文献标识码:A 文章编号:100525053(2006)0420014204收稿日期522;修订日期6226作者简介贾新云(—),女,工程师,硕士,(2)j x y @。

G H783是一种Fe 2N i 2Co 基抗氧化型低膨胀高温合金,与I ncol oy900系列低膨胀高温合金相比,合金中加入了5.4w t%的A l,形成了γ,γ′,β三相合金。

在时效阶段析出的二次β相,可以阻碍晶界滑动,合金的光滑和缺口持久寿命、抗裂纹扩展能力有较大提高,克服了I ncol oy900系列低膨胀高温合金存在晶界氧化脆性的问题[1～3]。

可用于航空发动机制造压气机机匣、涡轮外环等零件。

为了确保发动机长期工作可靠性,要求发动机零件能在长期使用过程中具有足够的力学性能和内部组织的稳定性,为此本工作对G H783合金经750℃长期时效后组织和力学性能的变化规律进行了研究。

1　试验方法试验用料为G H783合金环形件。

环形件的化学成分如表1所示。

在环形件上弦向切取试样,试样经以下热处理制度处理:1115℃×1h,AC +845℃×3h,AC +720℃×8h →620℃×8h,AC 。

高温合金的相变行为研究哎呀，说起高温合金的相变行为，这可真是个有趣又复杂的话题。

咱们先来说说啥是高温合金吧。

简单来讲，高温合金就是那种能在高温环境下还能保持良好性能的厉害家伙。

就像在酷热的沙漠中，别人都被晒得蔫蔫的，它却依然精神抖擞。

我给您讲个事儿，之前我去一家工厂参观，正好看到他们在研究高温合金的相变行为。

那场面，各种仪器设备嗡嗡作响，工作人员们紧张又专注。

我注意到一个年轻的工程师，额头上满是汗珠，眼睛却紧紧盯着屏幕上的数据变化，手里还不停地记录着什么。

咱们接着说相变行为。

这就好比一个人的成长变化，从小孩到大人，模样、性格都会变。

高温合金也是这样，在不同的温度、压力等条件下，它内部的结构和性能就会发生改变。

比如说，从一种晶体结构变成另一种晶体结构，这就会影响它的强度、韧性这些重要性能。

您想啊，要是飞机发动机里用的高温合金，在飞行过程中突然相变出了问题，那可不得了！所以研究它的相变行为至关重要。

研究高温合金的相变行为可不是一件轻松的事儿。

科研人员得像侦探一样，通过各种精密的实验手段，去探寻其中的奥秘。

比如用 X 射线衍射技术，就好像给高温合金拍“透视照片”，看看它内部的原子排列是怎么变化的。

还有热模拟实验，模拟高温合金在实际使用中的受热情况，观察它在不同温度下的相变过程。

这就像是给它做一场“高温考试”，看看它能不能经得住考验。

另外，通过电子显微镜观察，能把高温合金的微观结构放大成千上万倍，就像拿着超级放大镜，不放过任何一个细微的变化。

在研究过程中，有时候一个小小的数据偏差，都可能让整个研究方向跑偏。

这就要求科研人员必须极其细心和耐心。

总之，高温合金的相变行为研究是一项充满挑战但又非常有意义的工作。

它不仅能让我们更好地了解这些材料的特性，还能为各种高温应用领域提供更可靠的材料保障。

就像那个在工厂里忙碌的年轻工程师一样，无数科研人员在这个领域默默耕耘，为推动科技的进步贡献着自己的力量。

希望未来，我们在高温合金的相变行为研究上能取得更多的突破，让这些神奇的材料发挥更大的作用！。