一种改善Inconel718冷轧带、板材性能的热处理工艺的制作方法

一种改善inconel 718冷轧带、板材性能的热处理工艺
技术领域
1.本发明属于金属材料热处理技术领域，具体涉及一种inconel 718冷轧带、板材性能的热处理工艺。


背景技术：

2.inconel 718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金，主要应用于喷气式发动机和高速机身零件，例如轮子，涡轮机叶片，垫片，高温螺栓，紧固件等。inconel 718合金可通过不同的时效处理和固溶处理工艺得到不同的材料性能，影响不同热处理工艺后强度取决于以下3个重要因素:1)强化相析出数量；2)合金晶粒度；3)强化析出相尺寸。inconel 718合金强化机理是γ'、γ
″
析出相弥散强化，其中γ'相与γ
″
相为与奥氏体基体保持着完全共格与半共格的关系，即(001)γ
″
//{001}γ和[100]γ
″
//＜100＞γ。由于γ
″
相的扩散速率较低，通过长时间的时效处理能使inconel 718合金获得最佳的力学性能，其中
⑴
20℃室温力学性能：抗拉强度rm(mpa)不小于1240、屈服强度r
p0.2
(mpa)不小于1035、断后伸长率a
50mm
(％)不小于12；
⑵
650℃带材[厚度t(mm)不大于0.62]的高温力学性能：抗拉强度rm(mpa)不小于965、屈服强度r
p0.2
(mpa)不小于795、断后伸长率a
50mm
(％)不小于5；(3)650℃板材[厚度t(mm)大于0.62]高温力学性能：抗拉强度rm(mpa)不小于1000、屈服强度r
p0.2
(mpa)不小于825、断后伸长率a
50mm
(％)不小于5。因此传统热处理工艺为：在954℃～982℃保温1h，然后空冷至718℃，保温8h，再按56℃/h冷却至621℃，保温8h，最后空冷；虽然获得较好的抗拉强度和应力开裂强度，但保温时间过长，使生产周期增长，促使生产成本上升，劳动效率变低。此外，也有部分报道在954℃～982℃，保温1h进行固溶处理，然后采用水冷至718℃的处理工艺，但淬火过程水汽化而产生的气泡极易致使工件表面冷却不均而出现软点，再由于冷却速度较快，容易造成工件产生畸变扭曲，甚至造成开裂、报废。为此，亟待研究一种改善inconel 718冷轧带材和板材性能，降低生产成本的热处理工艺。


技术实现要素：

[0003]
本发明公开一种改善inconel 718冷轧带、板材性能的热处理工艺，目的在于解决上述现有技术中存在的问题。
[0004]
具体工艺措施：
[0005]
在990℃保温1h，油淬，在730℃保温5h，以56℃/h的速度降到620℃，保温75min,炉冷至220℃出炉。
[0006]
对本发明热处理工艺说明：
[0007]
在inconel 718合金热处理过程中，由于δ相完全溶解温度为1038℃，故在990℃
×
1h固溶时，晶界析出δ相大部分未溶解，故对晶粒产生较强钉扎作用；之后采用普通矿物油或特殊有机淬火介质进行淬火，既能够保证后续时效处理过程中析出大量均匀分布的γ'和γ
″
弥散强化相，以便时效后获得最高的强度和最好的耐蚀性，又能够减小工件变形和开裂；
[0008]
再通过730℃保温5h，以56℃/h的速度降到620℃，保温75min，进行二级固溶时效，进一步析出大量均匀分布的γ'和γ
″
弥散强化相。
[0009]
与现有技术相比，本发明具有下列优点：
[0010]
1、油淬冷却至730℃，保温5h，较传统热处理工艺8h减少了3h，生产效率得到较大提高；
[0011]
2、油淬工艺简单可行，易于操作；
[0012]
3、工艺稳定，材料力学性能测试结果重复性、一致性好。
附图说明
[0013]
图1是inconel 718冷轧带材和板材性能的热处理工艺曲线；
[0014]
图2～图7分别是不同规格inconel 718冷轧材的650℃高温力学性能。
具体实施方式
[0015]
实施例1～3采用同一工艺流程：
[0016]
冷轧带材或板材，在990℃保温1h,油淬，在730℃，以56℃/h的速度降到620℃，保温75min,炉冷至220℃出炉。
[0017]
实施例1
[0018]
对规格为0.267mm
×
32mm的inconel 718冷轧带材，采用图1所示工艺热处理，20℃室温力学性能测试结果见表1；650℃高温力学性能测试结果见图2和图3。
[0019]
表1室温力学性能
[0020][0021]
实施例2
[0022]
对规格为0.432mm
×
65mm的inconel 718冷轧带材，采用图1所示工艺热处理，20℃室温力学性能测试结果见表2；650℃高温力学测试结果见图4和图5。
[0023]
表2室温力学性能
[0024][0025]
实施例3
[0026]
对规格为4.8mm
×
220mm
×
1100mm的inconel 718冷轧板材，采用图1所示工艺热处
理，20℃室温力学性能测试结果见表3；650℃高温力学测试结果见图6和图7。
[0027]
表3室温力学性能
[0028]


技术特征：
1.一种改善inconel 718冷轧带、板材性能的热处理工艺，其特征在于：工艺参数：在990℃保温1h，油淬，在730℃保温5h，以56℃/h的速度降到620℃，保温75min,炉冷至220℃出炉。

技术总结
本发明公开一种改善Inconel 718冷轧带、板材性能的热处理工艺，目的在于解决上述现有技术中存在的问题。具体工艺措施：在990℃保温1h，油淬，在730℃保温5h，以56℃/h的速度降到620℃，保温75min,炉冷至220℃出炉。本发明具有下列优点：1、油淬冷却至730℃，保温5h，较传统热处理工艺8h减少了3h，生产效率得到较大提高；2、油淬工艺简单可行，易于操作；3、工艺稳定，材料测量结果重复性、一致性好。一致性好。


技术研发人员：张军 王子涵
受保护的技术使用者：大连中航钢研特种材料有限公司
技术研发日：2020.07.27
技术公布日：2022/1/28