多重热处理对增材制造合金组织演变及力学性能影响

摘要

现有GH4169镍基高温合金热处理制度设计主要基于传统铸造、锻造工艺，难以直接应用于增材制造。文章以激光粉末床熔融（Laser Powder Bed Fusion,LPBF）成形GH4169高温合金为研究对象，提出了均匀化+固溶+双时效、热等静压+固溶+双时效和真空热处理+固溶+双时效三种多重热处理制度，对比了三种制度对GH4169合金组织演变和高温力学性能的影响。研究表明，在第一步热处理的温度较低或降温速度较慢时，GH4169合金内部将产生具有粗大γ''相的深色晶粒；三种热处理制度制备的GH4169试样抗拉强度和屈服强度非常接近，而热等静压试样的断裂延伸率最高，在650℃、700℃和750℃分别达到23.7%、15.5%和12%，综合性能最优；在传统固溶+双时效热处理工艺前增加高温HIP处理，有利于提高合金的力学性能。文章为GH4169合金专用热处理制度的设计提供了可行的方案，对LPBF制造GH4169合金的进一步发展和应用，起到了促进作用。