克服GH1016合金轧材中温低塑性问题的

GH1016合金是以钨、钼、铌、氮强化的奥氏体铁基合金，主要用于制造发动机的安装边，使用温度在750℃左右。实际使用表明，采用目前常用的热处理工艺，即1160℃保温30min后直接空冷，该合金存在中温低塑性现象：合金在600℃~800℃的延伸率和断面缩率均低于600℃以下的相应数据，特别是在750℃达到最低点。据文献资料，这种中温低塑性现象在不同基体元素的高温合金中普遍存在。因此，研究如何克服高温合金这种中温低塑性问题，具有理论和实践的意义。
抚顺特殊钢股份有限公司针对这个问题，提出了一种新的热处理制度；1160℃保温30min后以160℃/h的速度炉冷到950℃保温2h，取得了良好效果，基本消除了GH1016合金轧材的中温低塑性现象，明显提高了GH1016合金轧材的中高温力学性能。
该公司对改进后的热处理制度与原常用热处理制度进行对比试验。检测表明，两种热处理制度对合金从室温到1000℃的强度指标影响不大，但对合金在不同温度下的塑性却有明显影响。在600℃以下时，两种制度处理的试样，合金延伸率均在40%左右，随温度变化都不大；在600℃到800℃范围内时，原工艺处理的试样出现明显的中温低塑性现象，特别在750℃附近，延伸率低至30%，而改进后工艺处理的试样，合金的延伸率随温度的升高而持续升高，未出现中温低塑性现象。当温度高于850℃后，两种工艺处理试样的延伸率均随试验温度的升高而快速上升，随温度的上升的幅度基本一致，但是由于改进后工艺处理的试样未出现中温低塑性现象，所以在温度大于850℃以上时其塑性明显优于原工艺处理的试样。
显微组织的观察显示，原工艺处理后的试样，合金的晶界清晰且非常干净，基本上没有析出相，而改进后工艺处理的试样，晶界上存在均匀分布的项链状析出物。经过扫描电镜微区成分分析表明，晶界析出相主要为MC型和M6C型两种类型的碳化物。对试样进行750℃拉伸的典型断口形貌分析，发现两种热处理工艺试样拉伸后的断口均含有大量的韧窝；但是改进后工艺处理的试样韧窝深且大，而原工艺处理的试样断口上的韧窝浅且小，并且局部韧窝底部较平滑。原工艺处理的试样断口附近晶粒为近似等轴晶，而改进后工艺处理的试样断口附近晶粒为长条状晶，这说明改进后工艺处理的试样在变形过程中晶粒沿轴向拉长，由此提高了延伸率。在主裂纹附近可以观察到大量的微裂纹，且微裂纹均萌生于晶界处。值得注意的是原工艺处理的试样断口附近微裂纹尺寸大于改进后工艺处理的试样，这说明在近似相同的应力条件下原工艺处理的试样在变形过程中裂纹扩展得比较快。（钢研）