熱處理工藝對(duì) A286 合金組織和性能的影響

A286 合金是在 Fe-25Ni-15Cr 基高溫合金的基礎(chǔ)上加入鉬,、 鈦,、 鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化得到,，其主要強(qiáng)化相是在 γ 基體上有均勻彌散的 Ni3（Ti,，Al）型γ' 相以及 TiN、TiC,， 晶界有微量的 M3B2 等合金相,，經(jīng)過(guò) 980 ℃固 溶 時(shí) 效處理后 ， 其屈服強(qiáng)度通常在600～700MPa,，為了保證屈服強(qiáng)度大于695MPa,，理論上有兩種方法， 第一種方法是改變熱處理制度來(lái)提高屈服強(qiáng)度,，即降低固溶溫度到 900℃,，然后再進(jìn)行時(shí)效。固溶溫度選擇降低到 900℃是因?yàn)樵摵辖鸬慕K鍛溫度為 900℃,，在該溫度下固溶,，既可以保證終鍛后合金能*再結(jié)晶以獲得良好的顯微組織，也可以避免晶粒長(zhǎng)大,，充分發(fā)揮細(xì)化晶粒的強(qiáng)化作用,， 如果該方法還不能使屈服強(qiáng)度提高到 695 MPa 以上， 那么僅通過(guò)熱處理來(lái)提高屈服強(qiáng)度是不可能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的,，這就需要使用第二種方法。第二種方法是增加 強(qiáng)化元素,，A286 合金 中 已 有 強(qiáng) 化 元 素 Mo,、Ti、Al,、B,、V,， 因此只能添加除以上強(qiáng)化元素以外的元素。 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),，Nb 增加晶格常數(shù)的效果比 Mo 明顯,，表明 Nb 的固溶強(qiáng)化作用更大，對(duì)于 γ' 相強(qiáng)化的鐵基高溫合金,，Nb 主要溶解于 γ' 相,，因此 Nb 在 γ 基體中起到明顯的固溶強(qiáng)化作用，Nb 還是碳化物形成元素,，同時(shí),，還參與硼化物形成，過(guò)多的鈮還會(huì)引起 Laves 相的析出,，過(guò)少的 Nb 又起不到強(qiáng)化作用,， 因此在合金中添加 0.08%的 Nb 以達(dá)到提高強(qiáng)度的作用。

熱處理工藝

不含 Nb 的 A286 合金經(jīng)過(guò) 900 ℃固溶保溫 1 h 水冷,、720 ℃時(shí)效保溫 16 h 空冷的屈服強(qiáng)度達(dá)到 750 MPa,； 加入 0.08%Nb 的 A286 合金經(jīng)過(guò) 900～980 ℃固溶保溫 16 h 空冷，合金屈服強(qiáng)度達(dá)到 740～770 MPa,。 如果考慮成本,，高屈服強(qiáng)度 A286 合金最佳熱處理工藝為 900 ℃固溶保溫 16 h 空冷。