GH648简介：GH4648是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度小于900℃，短时使用温度可达1100℃。合金的特点是加入约ω（Cr）32%，使之具有优的抗热腐蚀性能。同时合金具有中等的强度和良好的蠕变性能，良好的冷加工性能和焊接性能。适于制作温度在900℃~1100℃、要求耐腐蚀性能的高温结构件。

2 实验材料和实验方法

本研究所用GH648合金采用真空感应+真空自耗冶炼。锻造成φ75 mm的棒材。合金成分(质量分数)见表1。试样经1140℃×1h AC(空冷)固溶处理后，再分别经700℃、800℃、850℃、900℃、950℃×16h AC时效处理，对热处理后的试样采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察其组织，用化学相分析法定量分析合金的相组成，然后测试试样的力学性能。

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3 实验结果及分析

3.1 固溶处理态试样的组织

GH648合金经固溶处理后，合金中存在有M₂3C、(Ti,Nb)(C,N)和γ及基体γ相。对经1140℃×1hAC固溶处理状态的GH648合金进行相分析，结果见表2。合金的金相显微组织为γ基体上分布着一次碳化物(TiNb)(CN)和球状碳化物Mz₃C(见图1)。

3.2 不同时效温度对试样显微组织的影响

相分析表明，经时效处理后合金中的第二相组成为γ、α、M₂₃C₆和MC。表2和图2表示了时效处理温度对试样中第二相析出量的影响。由图2可见，γ'相的析出量在700℃时效时最大(7.6%)。随着时效温度的提高，试样中γ'相数量降低。950 ℃时效后，由于大部分γ相溶解，γ相的数量降至2.195 %。而随着时效温度的提高，α相的析出量增加，a相的析出量在900℃时效时达到峰值4.656 %。

图3为不同温度时效后试样的金相组织。可见，经过700℃×16h AC时效处理后，试样沿晶界析出颗粒状M₂3C₆;850℃×16 h AC时效处理后，试样晶内析出少量针状α相，而经900℃×16 h AC时效试样中有大量的α相出现。经X射线衍射分析

确定，a-Cr相具有体心立方结构，ao=0.2895 nm。a-Cr相为富Cr的固溶体，大多数a-Cr相均为针状，分布在晶内。图4为GH648合金经不同温度时效后γ'相的形貌。可见，随着时效温度的升高，γ'相的尺寸增大。

3.3 时效处理对试样力学性能的影响

不同温度时效处理后GH648合金的力学性能如图5所示。图5(a)表明，随着时效温度的提高，室温拉伸强度在800℃时效时达到最高值，随后逐渐降低，而拉伸塑性在850℃时效时最低。由相分析结果可知，在700℃和800℃时效时，γ'相的量基本相同，而α相的数量略有增加；800℃时效后的拉伸强度比700℃时效时略微有所提高；但随着时效温度的提高，γ'相的数量迅速减少且粗化；尽管α相的数量增加至4.6 %,但其强度仍然大幅度下降。由此可见，α相的强化作用远不如γ'相。拉伸伸长率(δ)和室温冲击韧性(Ax)的变化规律说明，α相的数量越大，拉伸伸长率和室温冲击韧性越低。这说明a相会降低合金的室温塑性。由图5(b)所示的800℃瞬时拉伸性能可见，由于高温变形时合金的强度多取决于晶界强度，时效组织对高温强度的影响远不如对室温强度的影响大。

4 结 论

(1) 随着时效温度的提高，GH648合金中a-Cr相的析出量增加，γ'相的析出量减少，大多数α-Cr相呈针状分布在晶内。

(2)随着a-Cr相析出量的增加，GH648合金的室温拉伸塑性和冲击韧性明显下降。