[发明专利]GH5188合金均匀化热处理工艺的确定方法

说明书

本发明涉及一种用于确定消除GH5188合金中的成分偏析的相关工艺步骤，获得均匀的组织的GH5188合金均匀化热处理工艺的确定方法包括如下步骤：a、首先，计算GH5188合金的热力学平衡相图，计算GH5188合金的非平衡凝固曲线；b、计算GH5188合金的非平衡凝固元素再分配规律；c、将铸态GH5188合金置于热处理炉中；d、将铸态GH5188合金置于热处理炉中，随炉加热至温度T1，并保温t1小时，其中t1的取值范围为2‑10，然后快速冷却至室温；观察试样的微观组织是否存在枝晶组织和明显的碳化物析出相，若存在枝晶组织和明显碳化物析出相，将上一步骤中的t1延长6h，定义为新的t1，直到不存在枝晶组织和明显碳化物析出相并且无过烧留下的孔洞。本发明尤其适用于GH5188合金均匀化热处理工艺之中。

技术领域

本发明涉及GH5188合金均匀化工艺方法领域，尤其是一种GH5188合金均匀化热处理工艺的确定方法。

背景技术

GH5188是一种固溶强化型钴基高温合金，具备良好的加工、焊接、抗蠕变性能、耐高温氧化性、高温强度、耐腐蚀性。GH5188可应用于燃气轮机、涡流板、火焰导向器、燃烧室内壁、外壁、封严片等高温部件。现有的技术在GH5188原始铸锭的凝固过程中，存在元素偏析和M6C、M23C6等析出相的缺陷，影响其热塑性和热加工性能。因此，需要对GH5188合金进行适当的均匀化热处理，以达到有效消除元素偏析，提高合金热塑性和热加工性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于确定消除GH5188合金中的成分偏析的相关工艺步骤，从而获得均匀的组织的GH5188合金均匀化热处理工艺的确定方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：GH5188合金均匀化热处理工艺的确定方法，包括如下步骤：

a、首先，计算GH5188合金的热力学平衡相图，确定GH5188合金的主要析出相及析出顺序，计算GH5188合金的非平衡凝固曲线，确定GH5188合金的凝固温度范围和各析出相析出温度，其中，将主要析出相的最低析出温度定为Tc；

b、计算GH5188合金的非平衡凝固元素再分配规律，确定GH5188合金的主要偏析元素，通过光学显微镜或扫描电镜观察GH5188合金铸态组织和析出相的形貌，选取铸锭心部范围的枝晶组织并随机选取测试点，统计合金元素含量，随后，通过公式：元素偏析系数K＝枝晶间溶质元素平均浓度/枝晶干溶质元素平均浓度，来计算GH5188合金铸态组织的元素偏析情况，确定主要析出元素；

c、将铸态GH5188合金置于热处理炉中，随炉加热至温度T0并保温1-2h，温度T0较Tc低ΔT，其中ΔT取值范围为20-120℃，然后快速冷却至室温，随后观察所得试样的微观组织，分析试样中析出相是否发生回熔；其中，若不存在回熔现象，则以10-20℃为一级逐级提高加热温度；若试样中析出相发生回熔，则观察是否因析出相快速熔化留下孔洞，若试样微观组织中存在孔洞，则将上一级温度定义为均匀化温度T1；

d、将铸态GH5188合金置于热处理炉中，随炉加热至温度T1，并保温t1小时，其中t1的取值范围为2-10，然后快速冷却至室温；随后观察所得试样的微观组织是否存在枝晶组织和明显的碳化物析出相，若存在枝晶组织和明显碳化物析出相，则将上一步骤中的t1延长6h，定义为新的t1，直到不存在枝晶组织和明显碳化物析出相并且无过烧留下的孔洞。

进一步的是，步骤a中，通过材料模拟软件JMatPro计算GH5188合金的热力学平衡相图。

进一步的是，步骤a中，通过材料模拟软件JMatPro计算GH5188合金的非平衡凝固曲线。

进一步的是，步骤b中，通过材料模拟软件JMatPro计算GH5188合金的非平衡凝固元素再分配规律。

进一步的是，步骤b中，选取铸锭心部范围的枝晶组织时为随机选取十个测试点。