热处理对合金管材组织及力学性能的影响

　　GH625高温合金管是以Nb、Mo为主要强化元素的固溶强化性镍基变形高温合金， 在650℃以下具有良好的持久性能、抗腐蚀、抗氧化和抗疲劳性能，从低温到1095℃都具有良好强度和韧性，广泛应用于燃气涡轮发动机、航天发动机、海洋器械、核动力设备等领域。

　　无缝管材是高温合金管的常见产品之一，由于该合金在高温下难变形，通常采用热挤压工艺生产无缝管材。合金热挤压管材需要进行热处理，以消除应力、进行充分再结晶，使组织均匀，使材料增加塑性，降低强度，改善冷、热加工性能，为后续加工做好准备。科研人员着重研究了热处理对GH625高温合金热挤压管材组织及力学性能的影响。

　　实验材料经真空感应(VIM)+电渣重熔冶炼(ESR)出铸锭，经均匀化后锻造成Φ250mm管坯，之后热挤压成Φ127mm×18mm管材。在热挤压高温合金管上取若干试样，进行不同温度(970、1000、1030、1060、1090、1120、1150 和1180℃)保温1h水冷的热处理。

　　将原始管材试样及不同温度热处理后的试样的横截面打磨、抛光后，采用10%草酸溶液电解，电压5V，通过LEICA-DMR光学显微镜和CambridgeS-360型扫描电镜观察分析显微组织。用洛氏硬度计分析原始试样和不同热处理工艺条件下试样的硬度值。在Z150/SN5A型电子式材料试验机上进行热处理前后标准拉伸试样的拉伸试验。试验结果表明：

　　(1)GH625高温合金管经过热处理之后，随温度的升高，碳化物逐渐溶解，在1120～1180℃碳化物溶解速度最快。

　　(2)GH625高温合金管的晶粒尺寸随热处理温度的升高逐渐长大，其中在1120～1180℃晶粒长大趋势尤为明显。

　　(3)热处理明显影响GH625高温合金管的力学性能。在970～1120℃，随温度的升高，高温合金管的强度和硬度缓慢降低，塑性缓慢提高;在1120～1180℃，继续升高温度，高温合金管的硬度、强度快速降低，伸长率快速升高。高温合金管在常温的主要强化机制为细晶强化和第二相强化。