K487可焊接铸造高温合金组织和性能研究
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　　摘 要
　　本文系统的研究了一种新型可焊接铸造高温合会K457合金的组织和性能以及不同的热处理制度对该合金组织和性能的影响规律。K487合金是为了满足我国某新型弹用航空发动机的应用需求而研制的，目前仍处于研制阶段，本文的研究结果对于K487合金的进一步研究开发和生产应用有着十分重要的意义。
　　本文通过差热分析的方法研究了合金的固溶温度，并研究了不同固溶条件下K487合金的组织和性能，结果表明，K487合金在1120°C×4h固溶热处理制度下效果较好，合金中的y’相基本完全溶入基体，与铸态相比合金的塑性有了很大的提高。
　　在固溶温度的研究基础上，通过金相观察和能谱分析研究了K487合金在铸态，固溶态和固溶加时效态下的合金组织和性能。结果表明，K487合会主要的组成相为γ固溶体、γ，相、MC、u相和M6C。铸态下合金的γ’相主要为立方体状分布在基体上，块状的MC和条块状的p相和M6c分布在枝晶洲和晶界上，经固溶和时效处理后，γ’相尺寸减小，形状转变为球形，MC碳化物部分分解成尺寸更小的M6C碳化物，u相则主要为颗粒状和条块状，合金的力学性能与铸态相比有了明显的提高。
　　本文还研究了不同时效温度和时间对K487合金组织和性能的影响，结果表明，随着时效热处理的进行，合会中的γ’相和u相都进行着奥斯瓦尔德熟化过程，该过程随时效时间的延长和时效温度的提高而加快。随着该过程的进行，合金中的γ’相尺寸逐渐增大，而合金中的p相则逐渐由细小的颗粒状和针状转变为2.5μm的颗粒状和更大尺寸的条块状，合金的强度性能逐渐降低而塑性有所提高。实验发现p相的转变在时效的前5h比较明显，时效时间从5h延长到25h，合金中的μ相变化缓慢。实验还发现，当时效温度在900°C以下时，即便时效时间延长到25h，合会中的u相仍存在大量细小颗粒状和针状μ相。实验数据表明，合金在1120℃X4h+900℃X 5h的热处理制度下能获得较好的综合性能。
　　关键词
　　K487;高温合金;组织：性能;热处理

　　1.1高温合金
　　高温合金是指以铁、镍，钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合命具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性等综合性能。高温合金在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性，基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度很高，敌在英美称之为超合金(Superalloy).
　　高温合金从一开始就主要用于航空航天发动机，在现代先进的航空航天发动机中，高温合会材料用量占发动机总量的40%.60%，可以说高温合金与航空航天发动机是一对孪生兄弟，没有航空航天发动机就不会有高温合金的今天，而没有高温合金，也就没有今天的先进航空航天工业。除航空航天发动机外，高温合金还是燃气轮机高温熟端部件的不可替代的材料。高温合金的分类方法通常有如下几种，按合金基体元素种类来分，可分为铁基、镍基和钴基合金三类。其中镍的高化学稳定性和相稳定性使之成为最佳的基体金属，镍基高温合金也是最佳的高温合金系列。在某些使用条件下，钻基合金可以发挥其优势，例如在耐热腐蚀及耐热疲劳性方面。铁基合金使用温度范围较镍基和钻基低，易析出有害相，使其发展受到限制;按合金强化类型来分，高温合金可分为固溶强化型合金和时效沉淀强化型合会。不同强化型的合金有不同的热处理制度;按合金材料成型方式来分，则高温合会可分为变形高温合余，铸造高温合金和粉未冶金高温合金三类。
　　高温合金发展到现在，其发展方向也在变化，纵观高温合金的发展，在高温合金形成体系的前几十年，高温合金研发追求的是：特殊的高温性能，包括物理，力学性能等，到二十世纪八十年代，当工艺和材料的研究有了更紧密的结合后，研究者开始关心的是综合性能，即除高温材料的使用性能外，更关注冷、热加工性能及各种性能的协调劲。