[发明专利]一种抑制铁镍基合金氢致沿晶裂纹萌生与扩展的方法

权利要求书

1.一种抑制铁镍基合金氢致沿晶裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于，采用控冷热处理工艺实现部分平直随机晶界的锯齿化，所述的控冷热处理工艺，包括如下步骤：

（1）将铁镍基合金在980~1030℃保温1h~1.5h；

（2）将步骤（1）中保温处理后的铁镍基合金以一定的冷却速度冷却至900~920℃，冷却速度为1~6℃/min；

（3）将步骤（2）控冷处理后的铁镍基合金，取出空冷至室温；

（4）将步骤（3）空冷处理后的铁镍基合金进行时效处理，第一步时效在710~730℃保温8~16h，取出空冷，随后进行第二步时效，在610~630℃保温16~32h，取出空冷至室温；

其中，铁镍基合金牌号为J100，其化学成分如下：按重量百分计，Ni：34.0～36.0，Cr：14.5～15.5，Mo：3.4～3.6，钛：2.80～3.20，铝：1.3～1.70，硅：0.1～0.3，硼：0.0008～0.0025，铁：余量；

采用控冷热处理工艺，促使合金中的Mo、Nb元素在控冷过程中发生晶界偏析，对晶界迁移产生拖曳作用，从而将部分平直随机晶界转变为锯齿晶界；

处理后的锯齿晶界最大振幅大于1μm，实现晶界锯齿化的同时打断平直随机晶界的连通性，增加合金氢致沿晶裂纹萌生和扩展的阻力。

2.按照权利要求1所述的抑制铁镍基合金氢致沿晶裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于，控冷热处理采用可控制冷却速度的热处理炉。

3.按照权利要求1~2之一所述的抑制铁镍基合金氢致沿晶裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于，采用控冷处理后的铁镍基合金，其充氢方法为高压气相热充氢，充氢条件为：温度为300℃，气压为10MPa，保温时间为200h；充氢前后，拉伸参照GB/T 228.1《金属材料 拉伸试验 第1部分 室温试验方法》进行。

4.按照权利要求3所述的抑制铁镍基合金氢致沿晶裂纹萌生与扩展的方法，其特征在于，充氢拉伸后的铁镍基J100合金，氢致沿晶裂纹主要在平直随机晶界处萌生并沿着平直随机晶界扩展，当遇到锯齿晶界时，裂纹停止扩展，合金氢致沿晶裂纹萌生和扩展阻力提升。