GH2132合金是一种25Ni-15Cr-Fe基变形高温合金,它以优良的耐腐蚀和抗松弛能力被广泛应用于航空紧固件。随着我国航空工业的飞速发展,由于使用需要,对用于连接各种零件的紧固件性能要求越来越高,迫切需要1100MPa 强度级别的GH2132合金紧固件。因此,为了提高GH2132合金的抗拉强度,本文重点从调整变形和热处理这两个工艺参数出发,同时采用光学显微镜和扫描电镜对组织作机理分析,以性能测试作鉴定手段来获得一套优化的生产工艺。

变形采用热轧和冷拔两种方式,其中冷拔是在热轧的基础上进行的,通过变形可以控制合金的晶粒大小和所需要的尺寸,变形后的热处理制度一方面用来改善变形后的组织缺陷,获得均匀细小的晶粒度,另一方面通过控制析出相y来获得沉淀强化, 以保证细小弥散析出相y的同时,防止晶粒度长大。此研究重点从固溶和时效两方面来研究热处理制度,选取不同固溶、时效的温度和时间来观察其对机械性能的影响,

最终分别得到优化的热加工和冷加工后的热处理工艺。

研究结果表明,热轧可以使晶粒细化到10级以上,热轧后优化的热处理制度为:900℃固溶 2.5h,油冷;710℃时效 16h,,空冷。通过这两种工艺的结合能将 GH2132 合金的抗拉强度提高到1120MPa,屈服强度到800MPa,并保持良好的塑性。

冷拔进一步细化晶粒,还可以产生一定程度的加工硬化,冷变形后通过热处理制度来改善组织均匀性与综合性能,分别对两种热处理制度进行了研究:一是固溶+时效热处理制度,优化的热处理制度为:900℃固溶2.5h,油冷,720℃,16h+660℃, 16h 空冷,能保证6>20%时,将GH2132合金的抗拉强度提高到1250MPa;二是直接时效热处理制度,优化的热处理制度为:680℃直接时效,能保证8>13时,将GH2132 合金的抗拉强度提高到1400MPa。

该合金可生产各种形状的变形产品，如圆盘、锻件、板、棒、线材和环件。

高温合金也称耐热合金、热强合金或超合金,是20世纪40年代随现代航空技术的发展需要而发展起来的一种新型金属材料,是能够在600℃以上高温,承受较大复杂应力,并具有表面稳定性的高合金化铁基、镍基和钴基的奥氏体金属材料。高温合金不仅需要具有良好的热稳定性、热强性和耐热腐蚀性能,同时还要有良好的耐疲劳性能、抗高温蠕变性能、断裂韧性、塑性和组织稳定性,通常用于工作温度在540℃

以上的涡轮部件和紧固件。目前,高温合金广泛应用于涡轮、导向叶片、压气机盘、

燃烧室和其他高温部件,但是用量最大的还是应用在燃气涡轮发动机上的铁基高温合金,现代航空发动机中,高温合金的重量占发动机的70%以上,一般用铁基或镍基合金来制造涡轮盘,几乎全部用镍基合金来制造涡轮叶片,此外,高温合金在航天工业、能源工业2、交通运输和化工等部门也得到了广泛应用,甚至还可以作低温钢和耐腐蚀材料使用。

由于GH2132合金具有突出的抗松弛能力和耐腐蚀性能,在航空领域里被广泛用作发动机的紧固件1,但随着航空科技的发展,对航空材料各个方面的要求越来越高,

迫切需要提高性能来满足工作条件和保证航空安全。但目前GH2132合金棒材室温拉伸性能仍然使用GB177-82,其中om=930MPa,8=20%,y=40%",世界上先进国家,如美国等,抗拉强度早已达到1100MPa,因此强度的提高成为首要关键。

为了保证其强度提高的同时,塑性仍然满足使用要求,最好的措施是细化此合金的晶粒度,根据霍尔-佩奇公式,晶粒度越小,强度越高,塑性也越好,这是至今唯一一种既能提高强度又有利于塑性的方法。在此原理的基础上,主要进行了两方面的工作:变形和热处理,通过不同程度的热变形和冷变形来细化晶粒,然后在变形的基础上进行适当的热处理,一方面用来消除变形后的组织缺陷,更重要的是通过对此合金的时效强化来提高强度,最终通过对变形和热处理工艺的研究达到优化组合来实现

GH2132合金综合性能的提高。

GH2132主要特征：

是一种高温强度高、耐高温氧化的合金材料。

在650°C以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。

GH2132应用：

用于700°C下涡轮盘、环形体、冲压焊接件、紧固零件材料等。

广泛用于制造航空发动机和工业燃气涡轮机上的零部件，比如涡轮叶片、

加力燃烧室等，在汽车发动机上也有广泛应用。