GH696合金是為我國研制航空發(fā)動機(jī)的需要而開發(fā)的。該合金是Fe-Ni-Cr基,以γ'相(Ni3AlTi)金屬間化合物析出時效強(qiáng)化,并輔以Mo的固溶強(qiáng)化和B的晶界強(qiáng)化作用。C對平衡各合金化元素,改善合金綜合性能是重要的。GH696合金冷軋板材主要應(yīng)用于多種發(fā)動機(jī)的彈簧、緊固件和支架等各類零件。在《航空用GH696合金冷軋薄板標(biāo)準(zhǔn)》(HB5465-90)中對該合金的室溫力學(xué)性能有著較高的要求。該合金隨著固溶溫度的提高,室溫抗拉強(qiáng)度值逐漸升高,1000℃~1020℃達(dá)到最高,1050℃以后抗拉強(qiáng)度開始降低,但標(biāo)準(zhǔn)要求固溶溫度范圍為1100℃±15℃,所以針對1100℃±15℃固溶后板材室溫抗拉強(qiáng)度還需很高的情況,從冶煉、冷軋變形、試樣時效熱處理入手,比較全面而細(xì)致地進(jìn)行了探討。
采用真空感應(yīng)熔煉和真空自耗重熔,分析Al+Ti含量對成品薄板力學(xué)性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn),Al+Ti含量越高,GH696冷軋薄板的室溫強(qiáng)度越高。
高溫合金冷軋變形量一般控制在15%~40%,試驗選用板坯軋制1.0mm×1000mm×2000mm薄板,分別按15%、30%和45%冷軋變形量軋制成品板材。以HB5465-90標(biāo)準(zhǔn)的熱處理方式處理后檢測其室溫力學(xué)性能。結(jié)果表明,冷軋變形量在一定范圍內(nèi)提高,對成品板材的室溫強(qiáng)度有相應(yīng)的提高。
GH696合金在1020℃以上固溶處理時,MC型碳化物、M3B2和η相在晶界明顯減少,致使晶粒長大。在1100℃以上固溶處理時,M3B2大量溶解。所以隨著固溶溫度的提高,室溫抗拉強(qiáng)度值逐漸升高,1000℃~1020℃達(dá)到最高,1050℃以后開始降低。所以在1100℃±15℃溫度范圍內(nèi),抗拉強(qiáng)度已經(jīng)脫離峰值區(qū)域,要提高強(qiáng)度σb需要對時效熱處理制度做一定調(diào)整。試驗固溶熱處理:1100℃,保溫7分鐘,空冷,時效熱處理:分別(700、725、750℃),保溫5小時,空冷。試驗數(shù)據(jù)表明隨著時效溫度的提高,室溫抗拉強(qiáng)度有明顯的提高。
通過試驗數(shù)據(jù)分析,斷后伸長率全部能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。為提高GH696合金薄板室溫抗拉強(qiáng)度,需要提高Al、Ti含量,一定范圍內(nèi)增大冷軋變形量,提高時效溫度來滿足技術(shù)指標(biāo)。另一方面,在今后的工作中,需要對以上三個影響因素的交互作用做深入研究,總結(jié)出更為完善的生產(chǎn)工藝。