[发明专利]一种激光选区熔化成形GH4099高温合金热处理方法

说明书

本申请公开了一种激光选区熔化成形GH4099高温合金热处理方法，该方法包括：设置热等静压处理参数，基于热等静压处理参数对激光选区熔化成形GH4099高温合金进行热等静压处理，以消除GH4099高温合金内部影响GH4099高温合金致细密度的缺陷；设置固溶处理参数以及时效处理参数，基于固溶处理参数对GH4099高温合金进行固溶处理以及基于时效处理参数对GH4099高温合金进行时效处理得到处理后的GH4099高温合金。本申请解决了现有技术中激光选区熔化成形GH4099高温合金性能不能满足实际需求的技术问题。

技术领域

本申请涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种激光选区熔化成形GH4099高温合金热处理方法。

背景技术

GH4099是一种典型的镍基高温合金，具有优良的高温力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能。GH4099高温合金通过固溶时效处理后具有良好的高温力学性能，900℃以下可以长期使用，最高工作温度可达1000℃，是航空航天领域中的重要金属材料。GH4099合金以Ni、Cr元素为主，通过W、Mo、Co等元素进行固溶强化，以Al、Ti进行时效强化，以B进行晶界强化，经过固溶、时效处理后形成以γ相为基体并含有其他化合物相的复杂组织，能够满足航空航天高温结构件的使用要求。激光选区熔化成形技术是一种以激光作为能量源，将金属粉末不断熔化-凝固、层层堆积获得产品的增材制造技术，具有高效率、高精度、高设计自由度、低成本的优点，可成形高温合金、钛合金、铝合金等材料，目前在航天领域已获得广泛应用。

激光选区熔化成形GH4099高温合金可应用于舵翼、发动机燃烧室等高温结构件。通过激光选区熔化成形所得到的GH4099高温合金为沉积态GH4099高温合金，而沉积态GH4099高温合金内部存在孔洞、微裂纹等缺陷，这些内部缺陷降低合金致密度，在结构件服役时将出现应力集中，成为裂纹源，降低结构件的强度、塑性与疲劳性能。另外，沉积态GH4099高温合金为亚微米级的胞状组织，该种组织有利于提高合金的室温力学性能，但降低合金的高温强度与塑性，无法满足使用要求，如图1A和图1B所示，其中，图1A展示了激光选区熔化成形GH4099高温合金内部垂直于成形方向的示意图；图1B展示了激光选区熔化成形GH4099高温合金内部平行于成形方向的示意图。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中激光选区熔化成形GH4099高温合金性能不能满足实际需求。本申请提供了一种激光选区熔化成形GH4099高温合金热处理方法，本申请实施例所提供的方案中，通过热等静压处理消除了激光选区熔化成形GH4099高温合金的孔洞、微裂纹等缺陷，提高了GH4099高温合金的致细密度，有利于提高合金的力学性能；和/或通过固溶处理以及时效处理将激光选区熔化成形GH4099高温合金的胞状组织转变为细小等轴晶组织，在基体内形成大量细小弥散分布的γ’强化相，提高GH4099高温合金的韧性和塑性，进而提高了GH4099高温合金的性能。

第一方面，本申请实施例提供一种激光选区熔化成形GH4099高温合金热处理方法，该方法包括：

设置热等静压处理参数，基于所述热等静压处理参数对激光选区熔化成形GH4099高温合金进行热等静压处理，以消除所述GH4099高温合金内部影响所述GH4099高温合金致细密度的缺陷；和/或

设置固溶处理参数以及时效处理参数，基于所述固溶处理参数对所述GH4099高温合金进行固溶处理以及基于所述时效处理参数对所述GH4099高温合金进行时效处理得到处理后的GH4099高温合金。

可选地，所述热等静压处理参数，包括：热等静压温度、压强以及第一保温时间，其中，所述热等静压温度取值范围为1000℃～1200℃，第一保温时间取值范围为2小时～4小时，压强取值范围为90MPa～130MPa；