K445高溫合金是一種鑄造鎳基高溫合金，具有良好的綜合性能，其主要應用于燃氣輪機的三、四級工作葉片。為了滿足產(chǎn)品的要求，該合金必須保證有較高的強度、很好的韌性以及抗熱腐蝕能力和組織長期穩(wěn)定性。而高溫合金的性能主要決定于它的化學組成和組織結(jié)構(gòu)。當合金成分一定時，熱處理工藝對合金的組織影響非常敏感。熱處理能改變合金中的相的分布、數(shù)量與形態(tài)，可改善合金的晶界狀態(tài)，達到改善合金性能的效果。本課題主要是通過改變固溶溫度、固溶時間、固溶冷卻速度、時效溫度、時效時問、保護氣氛等工藝變量，對K445高溫合金迸行固溶時效熟處理，并進行顯微組織觀察和硬度測試，系統(tǒng)地研究了熱處理工藝對K445高溫合金組織與性能地影響。結(jié)果表明：

1K445鑄態(tài)合金的主要組織為：γ基體，粗大的γ´相，花瓣狀的γ＋γ´共晶組織，以及晶界上及晶內(nèi)的MC碳化物；經(jīng)過熱處理后的K445合金成分偏析程度減輕，粗大的γ´相交得細小而彌散，在晶界上及晶內(nèi)都分布著一定數(shù)量的M23C6及少量的MC碳化物。

2在1050℃－1300℃之間，I《445合金硬度隨固溶溫度的升高先增大，當固溶溫度達到1250”C時，合金硬度出現(xiàn)峰值。固溶溫度越高，固溶處理時K445合金中的γ´相及二次碳化物溶解的越充分，殘余碳化物越少，γ＋γ´共晶在基體中的固過程中，析出的強化相數(shù)量多且彌散。K445合金的固溶保溫時間過短時，時效后析出的γ´相尺寸偏大，硬度較低；當保溫時間為1.5H時，γ´相的析出尺寸減小，合金硬度有所提高。

3K445合金固溶后經(jīng)空冷的組織中已有少量γ´相析出，并在時效過程中長大，合金硬度略低；而水冷后的合金表面產(chǎn)生了宏觀裂紋；固溶冷卻方式為油冷熱處理后的合金組織和硬度都較為理想。

4時效溫度在730℃～880℃范圍內(nèi)，K445高溫合金中的γ´強化相、M23C6碳化物及硼化物的數(shù)量隨時效溫度的升高而增加，在880”C析出的數(shù)量最多，合金硬度最高；時效溫度為920℃時，合金中的部分γ´相聚集長大，合金硬度降低。時效時間為10H時，I《445高溫合金中的γ´相的析出量不足，合金硬度較低；當時效時間延長至16H時，合金中析出了充足的細小彌散γ´相，合金硬度達到最高；當時效時間大于20H，γ´相開始聚集長大，合金硬度下降。

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5K445合金經(jīng)過二次時效處理后，硬度與一次時效后相比變化不大，但經(jīng)過二次時效處理的合金中析出了更多的MZ23C6及MC碳化物，且析出的T，相略有長大并有成筏排狀排布的趨勢。

6在大氣環(huán)境下對K445高溫合金進行熱處理得到γ´相及碳化物尺寸細小，分布均勻、彌散，合金的硬度最高；在氦氣環(huán)境下對K445高溫合金熱處理得到的γ´相粗大，且分布不均，熱處理后合金硬度的幾乎沒有提高：K445合金在氬氣及真空下的熱處理，得到的強化相顆粒也比較細小均勻，硬度較高，但運行成本高，操作工序復雜。