[发明专利]一种基于热处理改善的涡轮后机匣铸件的延寿方法

说明书

一种基于热处理改善的涡轮后机匣铸件的延寿方法，属于真空热处理技术领域；其特征在于，具体步骤如下：(1)对零件进行清洗除杂处理；(2)1～6次固溶处理和1次时效处理；(3)真空热处理；(4)重复进行步骤2的固溶、时效处理；(5)检查试件中δ相数量，并同时检测持久性能。本发明能够显著地改善K4169合金组织中的δ相，使材料的持久性能满足了技术条件要求，改善了合金的组织性能，可以作为出现缺陷后的补救措施；特别适用于多次补焊后固溶次数超过五次处理的K4169合金零件，其工艺具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明属于真空热处理技术领域，具体涉及一种改善K4169组织中δ相数量的工艺方法。

背景技术

K4169合金具有较高的强度、塑性，优良的耐腐蚀性、抗氧化性、耐辐照性以及良好的焊接性能，已广泛应用于700℃以下工作环境的航空发动机部件以及大型结构件中，是目前世界上使用量较大的高温合金之一。航空发动机中的涡轮后机匣是发动机中的重要部件，K4169合金制造的涡轮后机匣铸件，由于零件外形较大，铸件浇注后冶金缺陷较多，为了消除一些铸件缺陷，铸件需要补焊处理，在补焊完成后按技术条件要求需进行固溶处理，因此在实际的生产过程中，随着补焊次数的增多，铸件需反复进行固溶处理，造成K4169合金晶界及晶内的δ相增多，消耗合金基体中的强化元素，导致合金的力学性能下降，降低了材料的持久性能，造成零件的报废。

目前，现有技术只能针对K4169补焊件的固溶热处理次数进行限制，不能有效地控制晶界及晶内的δ相组织。

发明内容

针对现有技术的不足本发明提供了一种改善K4169组织中δ相数量的工艺方法，具体为通过采用适当的真空高温热处理工艺，使K4169合金中的δ相回溶，再经过固溶处理后重新析出，达到调整零件组织中δ相数量的目的。

本发明成功降低了对于K4169补焊件反复固溶处理造成的δ相增多、持久性能下降的问题，经真空高温热处理后，改善K4169合金铸件中的δ相数量，持久性能满足技术条件要求，提高了零件的合格率。

本发明的一种基于热处理改善的涡轮后机匣铸件的延寿方法，按照以下步骤进行：

步骤1，前期处理：

对零件进行工序检查，清洗表面杂质；

步骤2，固溶、时效处理：

(1)固溶处理：零件室温装入真空气淬炉，抽真空至真空室压强至0.13Pa以下，随炉升温至955℃，保温1～1.5h，保温结束后充氩气0.2～0.4MPa冷却至80℃以下出炉；

(2)时效处理：零件室温装入真空气淬炉，抽真空至真空室压强至0.13Pa以下，随炉升温至720℃，保温7～9h，然后在炉内以50℃/h冷却至620℃，保温7～9h，保温结束后充氩气0.2～0.4MPa冷却至80℃以下出炉；

步骤3，真空热处理：

零件室温装入真空气淬炉，抽真空至真空室压强至0.13Pa以下，随炉升温至1000～1100℃，保温2～3h，保温结束后充氩气0.2～0.4MPa冷却至80℃以下出炉；

步骤4：

重复进行步骤2的固溶+时效处理；

步骤5，检查：

观察试件中δ相数量，并同时检测持久性能。

所述的基于热处理改善的涡轮后机匣铸件的延寿方法，其中：

所述步骤2(1)中，加热、保温过程中，温度大于800℃时，真空室内压强大于100Pa。

所述步骤2(1)中，固溶处理需要依据制定的固溶次数重复进行，具体为1～6次。