钴基合金的热处理

钴基合金的热处理

钴基合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感，为使铸造钴基合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能，必须控制铸造工艺参数。钴基合金需进行热处理，主要是控制碳化物的析出。对铸造钴基合金而言，首先进行高温固溶处理，温度通常为1150℃左右，使所有的一次碳化物，包括部分MC型碳化物溶入固溶体；然后再在870-980℃进行时效处理，使碳化物(最常见的为M23C6)重新析出。

Haynes 25是以20Cr和15W固溶强化的钴基高温合金，在815℃以下具有中等的持久和蠕变强度，在1090℃以下具有优良的抗氧化性能，同时具有满意的成形、焊接等工艺性能。适用于制造航空发动机燃烧室和导向叶片等要求中等强度和优良的高温抗氧化性能的热端高温零部件。也可在航天发动机和航天飞机上使用。可生产供应各种变形产品，如薄板、中板、带材、棒材、锻件、丝材以及精密铸件。
熔炼工艺：
合金采用电弧炉或非真空感应炉熔炼后再经电渣重熔，或采用真空感应熔炼加电渣重熔。
锻造工艺：
合金热加工温度范围为1200~980℃，锻造温度应足够高以减少晶界碳化物，也应足够低以控制晶粒度，适宜的锻造温度约为1170℃.锻造时应注意防止角裂。加热炉气氛应为中性或弱氧化性。加热保温时间约每25mm厚度1h,锻造后可以任意速度冷却。合金固溶状态可进行各种冷成形工序，但要求采用功率较大的成形设备。由于合金冷却作硬化速率较大，冷成形时需进行多次中间退火，在板材和其他产品成形时，在230℃进行加热是有益的。
零件热处理工艺：
锻棒和锻件：1230℃，水冷。
中板：1200℃，水冷。
薄板和带材：1170~1200℃，水冷或快速空冷。
保湿时间约为每25mm厚1h,但至少为15mm。
铆钉应在1160~1190℃固溶处理10~20min，随后水冷或快速冷却。
固溶处理的材料冷加工后可在480~650℃时效4~6h，可提高980℃以下的持久蠕变强度。适宜的冷加工量为15%~45%。