[发明专利]一种控制高温合金制品热处理冷却速度的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温合金加工领域，尤其是一种控制高温合金制品热处理冷却速度的工艺。

背景技术

高温合金又称为热强合金、耐热合金或超合金，是随着近代航空工业发展起来的一种新型耐高温金属材料，这种材料可在600～1100℃的高温环境下长期稳定工作，在高温下承受腐蚀、氧化以及复杂应力而不失效。高温合金按成分大体可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金，按强化方式可分为固溶强化型、沉淀硬化型和弥散强化型。

目前的高温合金的热处理通过两种方式实现，先固溶然后时效，当高温合金加热到固溶温度并保温一定时间段后，合金中的强化相全部或大部分已经溶入奥氏体基体中，在冷却过程中会有一定数量强化相重新析出。固溶冷却过程中析出的强化相γ′的数量、形状、尺寸和分布会对后续时效过程中强化相γ′的析出产生重大影响，进而影响高温合金制品的性能。随着高温合金制品合金化程度的逐步提高，固溶热处理后的冷却速度对沉淀强化相出析出的影响会更加显著。因此对于热处理来说，冷却过程直接影响产品的最终效果，例如目前的几种冷却方法：1、随炉冷却：得到的组织硬度低,塑性韧性好；2、空气中冷却：比随炉冷却组织硬度稍高,但塑性韧性稍差3、快速冷却：即淬火,在液体中冷却,得到马氏体组织,硬度高而塑性韧性差，因此如何改变热处理冷却速度尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种控制高温合金制品热处理冷却速度的工艺。其能够获得良好的综合性能，从而解决现有固溶热处理冷却速度过快或过慢造成高温合金性能缺陷的问题。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种控制高温合金制品热处理冷却速度的工艺，具体包括以下步骤：

S1、设置能够移动的保温层，先设置推动装置，在推动装置的输出端设置空心结构的保温层，且所述保温层的空心处是能够当推动装置推动时能够将需要控制冷却速度的高温合金制品进行包覆，且保温层是耐温大于等于1200℃的保温材料制备而成；且所述推动装置外设有耐温大于等于1200℃的材料组成的防护层；

S2、当需要对高温合金制品进行保温时，推动装置工作推动保温层将高温合金制品包覆起来，然后加热至固溶热处理规定的温度，然后保温一定时间至所述高温合金制品的强化相γ′部分或全部溶解；

S3、所述保温结束后，对包覆所述保温层的高温合金制品进行冷却，冷却至设定温度后；然后推动装置恢复原位，去除所述高温合金制品上的保温层；

S4、对去除保温层的高温合金制品进行时效处理。

进一步，所述保温层是三层结构，且外层和内层为耐温大于等于1200℃的保温涂料，所述内层为耐温大于等于1200℃的硬性材料作为支架。

进一步，在步骤S4中固溶后的高温合金产品在835～855℃下通过微量风冷20～24小时，然后炉冷至710～730℃通过空冷冷却19-20小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。

进一步，在步骤S4中固溶后的高温合金产品在840℃下通过微量风冷24小时，然后炉冷至720℃通过空冷冷却19.5小时，进行二次时效，得到热处理后的镍基沉淀硬化型高温合金成品。

进一步，所述防护层是耐温大于等于1200℃的硅酸铝纤维毡作为防护层。

本发明得到的一种控制高温合金制品热处理冷却速度的工艺，通过在需要控制冷却速度的高温合金制品上包覆一层可移动且耐温大于等于1200℃的保温材料作为保温层，利用保温层控制高温合金制品热处理冷却速度，从而控制强化相γ′的析出规律，消除了空冷带来的缺口敏感性和炉冷带来的强度大幅度衰减，使高温合金制品获得了良好的综合性能，且当无需保温时，将该保温层快速的撤除，因此本发明的方法操作方便，价格低廉，又能够解决现有技术的问题。

附图说明：

图1是实施例1中一种控制高温合金制品热处理冷却速度保温层设置的具体结构示意图。

附图标记中：推动装置1；保温层2；防护层3。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供的一种控制高温合金制品热处理冷却速度的工艺，具体包括以下步骤：