高温合金粉末的热等静压

高温合金粉末冶金是篼温合金领域中继真空感应烙炼技术之后的第三次革命：现代高推重比航空发动机的发展，对高温合金性能的要求越来越高：为了满足性能的要求，不断提高合金化程度，这就使得传统的祷锻高温合金铸链偏析严重，压力加工性能差，并且锻造组织的不均匀性加大，锻造组织很难控制：采用粉末冶金工艺，由于粉末颗粒细小，凝固速度快，从而成分均匀，无宏观偏析，而且晶粒细小，热加工性能好，尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。

粉末高温合金主要用于制造航空发动机的压气机盘、祸轮盘、祸轮盘挡板、套筒及祸轮轴等高温承力部件。

采用直接口工艺制造零件可《减少加工工序和降低原材料的消耗，从而降低了生产成本。有关口工艺参数对气雾化粉未高温合金组织和性能的影响国内外进行了大量的研究工作，并取得了定的成果[，233.但是，对等离子旋转电极工艺口6￡口雾化粉末篼温合金巧究报道较少。由于刖口工艺参数中压力和时间的影响很小13，所似本文研究了口温度对，[1￡粉末高温合金组织的影响，0张义文；男。1964年8月生，硕±。离汲工程师；主要从事粉末高台金的研究作。通信地址；海淀区学院南巧2实验材料和实验方法实验所用FGH95粉末高温合金是r相沉淀强化型镶基高温合金。合金中y含量约50左右。该合金经真空感应烙炼斑铸成棒巧，经机加工和磨光后得到批0x700圆棒，采用口8￡方法制取合金粉末，其化学成分。粉末经过筛分，选用粒度范围为50~150的粉末再用静电分离法去除非金属夹杂，然后在450尤和1.巧102化压力条件下脱气，最后把粉末装入不镑钢圆筒包中。包套封巧后进行HIP固结处理。HIP工艺：。巧测量了不同温度下HIP压巧的密度，用金相法观察了HIP固结后合金组织的变化并且测量了晶粒度，用劳埃法测量了合金中再结晶组织的含量。

3实验结果与讨论固结后从压巧中切取试样测量密度。结果表明，所有压逐都达到1全密度，完全密实。图l给出了不同温度HIP固结后合金的金相酵织。由困l可レリ看出，在20t、0和1化0节刖，固结后，合金组织为树枝晶和再结晶的混合组织。小粉末颗粒发生再结晶，大粉末晶粒未发生再结晶，仍然保留原有的树枝晶组织。在H80下HIP，次r相完全溶解/相完全固溶温度gY，=n60t，产生了完全再结晶组织。随着HIP温度的升篼，树枝晶减少，再结晶量增加，晶粒趋向均匀，晶粒度为AST6.5~8级。图2给出了11温度与合金中再结晶组织含量的关系。

这这围1不同温度1固结后合金的金相组织x500―曲，温度为0尤；6―出，度为01―出，湿度为0心3―11化温度为11撕在PREP制粉过程中，小粉末颗粒レU较快的速度凝固，其固溶体具有较篼的过饱和度和较低的强度。所レリ在HIP固结过程中，由于温度和压为的作用，小粉末颗粒产生塑性变形并发生动态再结晶，大粉末颗粒实际上没有改变本身的形状，即没有发生塑性变形图1，6，在再结晶区观察到7大7颗粒的聚集，其原因是在口加热过程中发生了粉末颗粒均匀化，并伴随着比较弥散的/颗粒溶解。由于增大凝固速度和变形量能促进均匀化过程和第二相溶解的进行W，所W在巧相区HIP低于7温度口时，在热等静压机中3~5电八的速度冷却时，过饱和度较大的小粉末颗粒固溶体的分解进行得更强烈，搡样促使在小粉末颗粒表面上形成了比较大的/颗粒。此外，在壁性变形区发生再结晶时，大角度晶界的移动伴随着第二相颗粒的粗化。

这样，在铸基篼温合金粉末扣口时同时发生两个过程。是在变形量大的小粉末颗粒艮发生再结晶，同时伴随着晶粒的长和丫颗粒的粗化。二是在大粉末颗粒区，伴随着铸态组织向等轴晶的转变进行均匀化。

FGH95镇基高温合金粉末在0~80温度下HIP固结后均能得到完全密实的压巧。

在20t、0t和0tHIP固结，小粉末颗粒产生塑性变形并发生动态再结晶，大粉末颗粒实际上没有发生塑性变形，合金组织为树枝晶和再结晶的混合巧织。在11撕卤11口固结，次/相完全溶解，合金具有均匀的完全再结晶组织。

随着口温度的种高，树枝晶减少，巧结晶量增加，晶粒趋向均匀。晶粒没有长大，晶粒度力A巧6.5~8级。