[发明专利]提高GH141难变形高温合金热塑性的方法

说明书

本发明公开了一种提高GH141难变形高温合金热塑性的方法，属于高温合金热处理技术领域。提高GH141难变形高温合金热塑性的方法为将GH141铸锭进行均匀化热处理，均匀化热处理采用多段加热保温的方法，具体为第一段，控制温度≤600℃，将GH141铸锭装炉；第二段，以≤50℃/h的速率加热至1060‑1090℃保温18‑24h；第三段，以≤100℃/h的速率加热至1170‑1200℃保温40‑60h；第四段，保温结束后，随炉冷却至≤300℃，出炉空冷。本发明的方法能够有效解决GH141合金的元素偏析，消除铸态枝晶组织，降低GH141铸锭的热变形抗力，使GH141合金在1000‑1180℃范围内具有良好的塑性，可有效解决现有技术生产的GH141合金热塑性较差的问题。

技术领域

本发明属于高温合金热处理技术领域，涉及GH141合金，具体涉及一种提高GH141难变形高温合金热塑性的方法。

背景技术

GH141合金是一种沉淀硬化型镍基变形高温合金，其合金化程度高，变形抗力大，热塑性差，锻造温度区间窄，因此，锻造开坯困难，属于难变形合金。在凝固过程中，主要合金元素Al、Ti、Mo等存在严重的枝晶偏析现象，显著影响合金的热塑性。高温均匀化处理可以促进溶质元素原子的扩散迁移，减轻和消除枝晶偏析，并使可能存在的有害相溶解，从而提高合金的热塑性。但是，均匀化处理不仅需要考虑元素偏析、枝晶组织消除和析出相回溶等微观组织的变化，还需要考虑晶粒的长大，合金氧化等对热塑性的影响。

文献《高温均匀化热处理对难变形GH141合金锭热塑性的影响》[赵炳堃,赵光普,吕桂芝.高温均匀化热处理对难变形GH141合金锭热塑性的影响[J].钢铁研究学报,1989,1(2):47-53.]对GH141均匀化处理的研究表明，经1170℃、≥6h均匀化处理对改善铸态混合晶热塑性有明显作用。文献《均匀化热处理及其冷却速度对镍基GH141合金热塑性的影响》[陈爱民,杨洪才,高洪彬,等.均匀化热处理及其冷却速度对镍基GH141合金热塑性的影响[J].东北大学学报,1999(01):56-59.]研究了均匀化处理及其冷却速度对GH141合金热塑性的影响，结果表明，均匀化处理可以显著提高GH141合金铸锭的热塑性，并且均匀化处理后，低的冷却速度可以使变形抗力更低，热塑性提高。

然而，经过现有均匀化方法处理后的GH141合金在高温下的塑性仍不理想，塑性区间较窄，后续锻造开坯过程中极易产生开裂。因此，亟需对该合金铸锭的均匀化处理方法进行深入研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术生产的GH141合金热塑性较差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提高GH141难变形高温合金热塑性的方法，将GH141铸锭进行均匀化热处理，均匀化热处理采用多段加热保温的方法。

上述多段加热保温的方法为：第一段，控制温度≤600℃，将GH141铸锭装炉；第二段，以≤50℃/h的速率加热至1060-1090℃保温18-24h；第三段，以≤100℃/h的速率加热至1170-1200℃保温40-60h；第四段，保温结束后，随炉冷却至≤300℃，出炉空冷。

上述GH141铸锭为GH141自耗锭，由GH141电极棒切头、剥皮后经过真空自耗重熔熔炼得到。

上述GH141电极棒为采用真空感应熔炼工艺对GH141合金的原材料进行熔炼，浇注得到。

上述GH141合金的化学成分按重量百分比计为：C≤0.12％，Cr 18.0-20.0％，Co10.0-12.0％，Mo 9.00-10.50％，Al 1.40-1.60％，Ti 3.00-3.30，B 0.003-0.010％，Zr≤0.07，Cu≤0.50％，Fe≤5.00％，Si≤0.50％，Mn≤0.1％，P≤0.015％，S≤0.015％，余量为Ni和不可避免的杂质。

进一步的是，上述GH141自耗锭规格为Φ250mm。