GH1139合金长时刻安排稳定性的研讨

摘 要：对GH1139合金在300℃、500℃和600℃长时刻时效后的显傲安排和力学功能进行了系统研讨。成果标明：GH1139合金在300℃，500℃和600℃别离进行100h、500h和1000h的长时刻时效处理后，其品粒度根本不变；在300℃和500℃别离经100h、500h、1000h的长时刻时效后，其硬度、室温拉伸功能和900℃的拉伸功能与长时刻时效前的功能比较根本不变，耐久功能虽有些改变，但改变不大；在600℃经100h、500h、1000h的长时刻时效后，其硬度、室温拉伸功能和900℃的拉伸功能与长时刻时效前的功能比较根本不变，耐久功能随时效时刻的延伸有所下降，但仅仅当时效时刻超越500h后，耐久功能才下降比较多。耐久功能改变的原因与晶界碳化物的改变有关。

9H835合金是前苏联研制成功的含氮铬镍锰合金，国内牌号为GH1139。该合金抗氧化功能较好，且易于焊接成型，在某型发动机中主要用于制造装置座、管接头等必换、易损零部件。国内从1999年开始进行3M835合金棒材的系统研讨工作，主要包含锻炼、开坯锻造、轧制和热处理工艺的研讨及物理和力学功能的测验等。本文主要针对GH1139合金的长时刻安排稳定性进行系统的研讨，因为对航空用高温合金来讲，长时刻安排稳定性是一个十分重要的功能指标。

实验资料及方法

1.1

实验资料

所用实验料取自抚顺特殊钢(集团)有限责任公司生产的中16mm的热轧圆棒。试料的锻炼工艺为非真空感应+电渣重熔双联锻炼工艺，试料经1100℃×45min， 空冷固溶处理后再进行长时刻时效处理。长时刻时效的温度别离为300℃、500℃和600℃，时效时刻别离为100h、500h和1000h。试料的化学成分为(质量分数，%)：C0.046，Si0.14，Mn6.12，Cr24.92，Ni16.90，B0.0047，N0.33，S0.002，P0.011，余为Fe。

1.2 实验方法

试样毛坯经长时刻时效后，别离加工成润滑拉伸、润滑耐久和硬度试样，然后别离在拉伸实验机、耐久

实验机和硬度计上进行GH1139合金的力学功能测验。测验后的润滑耐久试样经线切割机沿轴向切开后再制成金相试样， 最后， 在MEF4A型定量显微图像仪上对耐久试样的显微安排进行调查和拍照。

2 实验成果及分析

GH1139合金长时刻时效后的拉伸、耐久和硬度实验成果如表1所示，合金经不同温度长时刻时效后力学功能随时效时刻的改变关系曲线见。3中可看出：GH1139合金别离在300℃和500℃经100h、500h、1000h的长时刻时效后，其硬度、室温拉伸功能和900℃的拉伸功能与长时刻时效前的功能比较根本不变，耐久功能虽有些改变，但改变不大；GH1139合金在600℃经100h、500h、1000h长时刻时效后，其硬度、室温拉伸功能和900℃拉伸功能与长时刻时效前的功能比较根本不变，耐久功能随时效时刻的延伸有所下降，但仅仅当时效时刻超越500h后，耐久功能才下降比较多。

为GH1139合金长时刻时效前后的显微安排照片。从图中可看出：GH1139合金在300℃、500℃和600℃温度下时效，即使时效时刻到达1000h，晶粒度也没有改变， 晶粒度均为ASTM 4级。可见，在600℃以下保温，GH1139合金的晶粒不会长大。众所周知，合金的耐久功能受晶粒度的影响很大。但是，GH1139合金长时刻时效前后的晶粒度根本不变，从表1可见：GH1139合金长时刻时效前后的耐久功能或多或少地有些改变，尤其是经600℃×1000h长时刻时效后，耐久功能的下降幅度较大。此外，在同一时效温度和时效时刻下，3支耐久试样的耐久寿数有些涣散，有时涣散度还比较大。这标明，GH1139合金的耐久寿数除受晶粒度影响外，还受其他因素的影响，为此，笔者调查了GH1139合金的晶界碳化物，成果发现耐久寿数附近的试样，其晶界碳化物的形状、数量和巨细也附近，而耐久寿数相差较大的试样，其晶界碳化物的形状附近，但数量和巨细不同较大。如图5所示，同为300℃时效1000h的3支试样， 耐久寿数依次为149h+25min、105h+55min和62h+50min， 其晶界碳化物的形状和巨细不同不大，但数量随耐久寿数的下降却依次下降，可见，GH1139合金的耐久寿数随晶界碳化物数量的减少而下降时效准则不同的试样，当其晶界碳化物数量、巨细和描摹附近时，其耐久寿数也挨近。如耐久寿数同为62h+50min的2支试样， 其晶界碳化物的数量、巨细和描摹十分挨近， 耐久寿数为108h+5min和105h+55min的2支试样， 其晶界碳化物的数量、巨细和描摹也挨近。有资料标明：晶界碳化物数量较少，晶间脆性裂纹简单构成和扩展，导致合金过早开裂；晶界上有适宜数量、尺度和密度的颗粒状碳化物均匀分布时，有利于阻挠晶间裂纹的扩展，导致晶间塑性开裂，使合金有较长的耐久寿数和较高的塑性；当晶界上有尺度较大、数量较多的碳化物产生集合时，有利于晶间裂纹的构成和敏捷扩展，使耐久寿数下降(1.2]。因而，本文所研讨的GH1139合金在长时刻时效前，碳化物的巨细和数量还比较适中，未到达集合的程度，其耐久寿数也较高；在600℃时效1000h后， 有一支试样的耐久寿数为32h+25min， 而其晶界碳化物的尺度显着减小，这应该是其耐久寿数大幅度下降的主要原因。

3 结 论

(1)GH1139合金在300℃、500℃和600℃别离经100h、500h和1000h长时刻时效处理后，其晶粒度根本不变。

(2)GH1139合金在300℃和500℃别离经100h、500h、1000h长时刻时效后，其硬度、室温拉伸功能和900℃拉伸功能与长时刻时效前的功能比较根本不变，耐久功能虽有些改变，但改变不大。

(3)GH1139合金在600℃经100h、500h、1000h长时刻时效后，其硬度、室温拉伸功能和900℃拉伸功能与时效前的功能比较根本不变，耐久功能随时效时刻的延伸有所下降，但仅仅当时效时刻超越500h后，耐久功能才下降比较多。

(4)GH1139合金晶界碳化物数量较少且尺度较小时，耐久功能大幅度下降。

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