CN106756683A - 一种gh4169合金的变形前加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种GH4169合金的变形前加热方法，对所述GH4169合金进行第一阶段加热后中温保温，对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；所述中温保温的温度为880～920℃，所述高温保温的温度为1000～1045℃。本发明提供的方法，对GH4169合金采用两段式加热，与现有技术相比，加热时间仅为常规三段式加热时间的2/3，加热效率提高；以880～920℃作为中温保温的加热温度，避免与δ相析出峰值温度的重合，实现对δ相形态的控制，提高组织均匀性。

Description

一种GH4169合金的变形前加热方法

技术领域

本发明涉及GH4169合金加工技术领域，尤其涉及一种GH4169合金的变形前加热方法。

背景技术

高温合金是指能够在600℃以上承受较大复杂应力，并具有表面稳定性的高合金化铁基、铌基或钴基奥氏体金属材料。高温合金以其良好的高温强度和抗氧化、抗腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、抗断裂以及组织稳定性被广泛应用于航空、航天和航海领域。

GH4169合金是一种合金化程度较高的高温合金，是应用最为广泛的高温合金。但是GH4169合金热变形性能较差，GH4169合金加工变形前需要对其进行加热处理，以保证GH4169合金在后续变形加工过程中有良好的塑性，从而获得所需要的锻件尺寸、组织状态和性能。

现行的GH4169合金变形加工前加热方式为三段式加热。例如中国专利CN103465027A公开了一种GH4169合金细晶盘坯制造方法，具体公开了使用三段加热方式处理坯料，以845～855℃、980～990℃、1015～1025℃三段加热的方式对坯料进行加热；再如中国专利CN103447768A公开了一种GH4169合金大型异形界面环坯的制备方法，具体公开将GH4169合金加热到850℃后加热到985℃，再加热到1100±10℃的三段加热方式，为后续变形加工提供稳定组织。但是现行的三段式加热规范中，中温保温温度多为940～985℃之间，此温度接近δ相析出的峰值温度，长时间在此温度下保温，必然会导致δ相形态和分布不合适，引起合金内微区的成分偏析，导致锻件性能不均一。由此可见，制定合理的锻前加热规范时锻造工艺下的一个重要环节。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种GH4169合金的变形前加热方法，能够提高得到合金产品的组织均匀性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种GH4169合金的变形前的加热方法，其特征在于，对所述GH4169合金进行第一阶段加热后中温保温，对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；所述中温保温的温度为880～920℃，所述高温保温的温度为1000～1045℃。

优选的，所述第一阶段加热的升温速率为1.0～3.0℃/min；所述第二阶段加热的升温速率为1.3～2.0℃/min。

优选的，根据所述GH4169合金中铌元素的含量设定所述中温保温的温度；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[4.75wt％,5.0wt％)时，所述中温保温的温度为[880℃,895℃)；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.0wt％,5.2wt％)时，所述中温保温的温度为[895℃,907℃)；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.2wt％,5.5wt％]时，所述中温保温的温度为[907℃,920℃]。

优选的，所述中温保温的温度按照以下步骤确定：

预设GH4169合金的中温保温的温度范围，所述预设的中温保温的温度范围为800～960℃；

在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理；

对所述保温处理后GH4169合金进行组织观察；

根据所述组织观察的结果，得到所述中温保温的温度；

当所述组织观察的结果符合中温保温组织要求时，得到所述结果的温度为中温保温的温度；所述中温保温组织要求为：没有混晶，δ相的体积百分比为5％～10％，δ相的形貌为短棒状，δ相的长宽比为2～3。

优选的，在所述预设的中温保温的温度范围内按梯度选取待测试温度；所述温度梯度为5～10℃。

优选的，根据所述GH4169合金中的铌元素的含量设定所述高温保温的温度；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[4.75wt％,5.0wt％)时，所述高温保温的温度为[1000℃,1015℃)；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.0wt％，5.2wt％)时，所述高温保温的温度为[1015℃,1030℃)；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.2wt％，5.5wt％]时，所述高温保温的温度为[1030℃,1045℃]。

优选的，所述高温保温的温度按照以下步骤确定：

预设GH4169合金的高温保温的温度范围，所述预设的高温保温的温度范围为970～1070℃；

在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理；

对所述保温处理后的GH4169合金进行组织观察；

根据所述组织观察的结果，得到所述高温保温的温度；

当所述组织观察的结果符合高温加热组织标准时，得到所述结果的温度为高温保温的温度；所述高温保温组织要求为：没有混晶，δ相的体积百分比为0～2％，δ相的形貌为颗粒状，δ相的长宽比为1～1.2。

优选的，在所述预设的高温保温的温度范围内按梯度选取测试温度；所述温度梯度为5～10℃。

本发明提供了一种GH4169合金的变形前加热方法，对所述GH4169合金进行第一阶段加热后中温保温，对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；所述中温保温的温度为880～920℃，所述高温保温的温度为1000～1045℃。本发明提供的方法，对GH4169合金采用两段式加热，与现有技术相比，加热时间仅为常规三段式加热时间的2/3，加热效率提高；以880～920℃作为中温保温的加热温度，避免采用与δ相析出峰值温度的重合，实现对δ相的形态的控制，提高组织均匀性。实施例的结果表明，采用两段式加热方式能够达到与三段式加热方式的相同的均温时间，可见缩短加热时间提高加热效率的前提下仍能确保加热效果；采用本发明的技术方案对GH4169合金进行加热处理，得到组织中没有混晶的出现，并且晶界处析出相少，析出相长宽比控制在1～1.2范围内，组织结构均匀。

进一步的，根据GH4169合金的不同铌元素含量限定不同的中温保温的温度和高温保温温度，避免采用一概而论的加热方式，充分考虑铌元素含量对加热过程中第二析出相δ相的含量以及形貌的影响，得到合适的δ相含量和δ相形貌特征，同时避免晶界相析出的大量的δ相所造成的铌元素的偏析，进而控制组织均匀性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明对比例1的加热流程图；

图2为本发明对比例1得到的合金组织形貌图；

图3为本发明实施例1中高Nb合金在890℃条件下保温后的组织形貌图；

图4为本发明实施例1的中Nb合金在895℃条件下保温后的组织形貌图；

图5为本发明实施例1中的低Nb合金在909℃条件下保温后的组织形貌图；

图6为本发明实施例2中高Nb合金在1012℃条件下保温后的组织形貌图；

图7为本发明实施例2中的中Nb合金在1020℃条件下保温后的组织形貌图；

图8为本发明实施例2中的低Nb合金在1030℃条件下保温后的组织形貌图；

图9为本发明实施例3的加热流程图；

图10为本发明实施例3得到的合金组织形貌图；

图11为本发明实施例4的加热流程图；

图12为本发明实施例4得到的合金组织形貌图；

图13为本发明实施例5的加热流程图；

图14为本发明实施例5得到的合金组织形貌图。

具体实施方式

本发明提供了一种GH4169合金的变形前的加热方法，对所述GH4169合金进行第一阶段加热后中温保温，对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；所述中温保温的温度为880～920℃，所述高温保温的温度为1000～1045℃。

本发明提供的方法，对GH4169合金采用两段式加热方式，加热时间仅为常规三段式加热时间的2/3，加热效率提高；以880～920℃作为中温保温的加热温度，避免采用与δ相析出峰值温度的重合，实现对δ相的形态的控制，提高组织均匀性。

本发明将所述GH4169合金首先进行中温保温，所述中温保温的温度为880～920℃。本发明对所述GH4169合金的组分没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的GH4169合金即可；在本发明中，所述GH4169合金按重量百分比计，包括以下组分：0～0.08％的C，17.0％～21.0％的Cr，50.0％～55.0％的Ni，≤1.0％的Co，2.80％～3.30％的Mo，0.30％～0.70％的Al，0.75％～1.15％的Ti，4.75％～5.50％Nb，余量的Fe。在本发明中，所述GH4169合金优选为棒状或板材。本发明对所述GH4169合金的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的GH4169合金即可。

本发明为了确定所述中温保温的温度，本发明优选先预设GH4169合金的中温保温的温度范围，所述预设的中温保温温度范围为800～960℃；

在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理；

对所述保温处理后GH4169合金进行组织观察；

根据所述组织观察的结果，得到所述中温保温的温度；

当所述组织观察的结果符合中温保温组织为要求时，得到所述结果的温度为中温保温的温度；所述中温保温的组织要求为：没有混晶，δ相的体积百分比为5％～10％，δ相的形貌为短棒状，δ相的长宽比为2～3。

在本发明中，所述预设的中温保温的温度范围优选为800～960℃。在本发明中，所述中温保温的温度范围优选为常规三段式加热方式的中温保温的温度范围。

预设GH4169合金的中温保温的温度范围后，本发明在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理。为了更好的筛选出效果较优的温度，本发明优选在所述预设的中温保温的温度范围内取不同的温度。本发明优选在所述温度范围内按梯度选取测试温度；在本发明中，所述温度梯度优选为5～10℃，进一步优选为6～9℃，更优选为7～8℃。本发明在所述预设的温度范围内保温的时间优选为被加热合金的尺寸与保温时间系数的乘积；在本发明中，所述中温保温的保温系数优选为8min/10mm。在本发明中，所述中温保温过程的合金为GH4169合金原料，其尺寸优选以所述GH4169合金的形状确定：当所述GH4169合金为板材时，所述被加热合金的尺寸为所述板材的厚度；当所述GH4169合金为棒材时，所述被加热合金的尺寸为所述棒材的直径；当所述GH4169合金为不规则形状时，所述被加热合金的尺寸为所述不规则形状的最厚方向的尺寸。

对所述GH4169合金在不同测试温度条件下保温处理后，本发明优选对所述保温处理后的GH4169合金进行冷却后进行组织观察。在本发明中，所述冷却后的温度优选为室温，进一步优选为20～25℃。本发明对所述冷却方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的冷却方式即可，在本发明的实施例中，所述冷却具体为水冷。本发明对所述组织观察的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的组织观察方式即可；在本发明的实施例中，具体采用光学显微镜对所述GH4169合金进行组织观察。

完成所述组织观察后，本发明根据得到观察结果，设定对所述GH4169合金进行中温保温的温度。具体的，在本发明中，当所述组织观察的结果符合中温保温组织标准时，将对应的保温处理温度设定为中温保温的温度。在本发明中，所述中温保温的组织要求优选为：没有混晶，δ相的体积百分比为5％～10％，δ相的形貌为短棒状，δ相的长宽比为2～3。本发明所述中温保温的组织要求中，所述δ相的体积百分比进一步优选为6％～9％，更优选为7％～8％；本发明所述中温保温的组织要求中，所述δ相的长宽比进一步优选为2.2～2.8，更优选为2.5～2.6。

本发明在所限定的中温保温的温度范围内选取不同的测试温度，在不同的测试温度条件下对所述GH4169合金进行中温保温处理，依据组织标准结合组织观察结果确定最优的中温保温的温度，实现了对加热过程中第二相析出的控制。

在本发明中，所述中温保温的温度为880～920℃。本发明优选根据所述GH4169合金中铌元素的含量设定所述中温保温的温度：

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[4.75wt％，5.0wt％)时，所述中温保温的温度优选为[880℃，895℃)，进一步优选为885℃～890℃；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.0wt％，5.2wt％)时，所述中温保温的温度优选为[895℃，907℃)，进一步优选为900℃～905℃；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.2wt％，5.5wt％]时，所述中温保温的温度优选为[907℃，920℃]，进一步优选为910℃～915℃。

本发明对不同铌元素含量的GH4169合金限定不同的中温保温的温度，避免采用一概而论的加热方式，充分考虑铌元素含量对加热过程中第二析出相δ相的含量以及形貌的影响，得到合适的δ相含量和δ相形貌特征，同时避免晶界相析出的大量的δ相所造成的铌元素的偏析，进而控制组织均匀性。

在本发明中，所述第一阶段加热优选自750℃进行升温，达到所述中温保温的温度。在本发明中，所述第一阶段加热的升温速率优选为1.0～3.0℃/min，进一步优选为1.2～2.7℃/min，更优选为1.5～2.2℃/min。本发明对所述升温速率的控制方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的升温速率的控制方式即可；本发明的实施例具体采用加热仪器总功率的80～90％进行加热，进一步优选为86～88％。本发明对所述加热仪器总功率没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的用于GH4169合金加热用仪器总功率即可。

在本发明中，所述升温速率条件下，成功避免了传统加热方式中加热速率过快时，锻件内部温度场不均匀，加热完成后后续变形过程中可能会出现充填不满、裂纹等缺陷；同样避免了加热速率过慢，导致加热后的坯料内部出现粗晶，一旦变形过程中的变形量不足于使粗晶完全再结晶，最终成型的变形的组织就存在缺陷，质量就会受到影响的问题。

在本发明中，所述中温保温阶段的保温时间优选为被加热合金的尺寸与保温时间系数的乘积；在本发明中，所述中温保温的保温系数优选为8min/10mm。在本发明中，所述中温保温阶段的被加热合金为GH4169合金原料，其尺寸优选以所述GH4169合金的形状确定：当所述GH4169合金为板材时，所述被加热合金的尺寸为所述板材的厚度；当所述GH4169合金为棒材时，所述被加热合金的尺寸为所述棒材的直径；当所述GH4169合金为不规则形状时，所述被加热合金的尺寸为所述不规则形状的最厚方向的尺寸。

本发明为了确定所述高温保温的温度，本发明优选先预设GH4169合金的高温保温的温度范围，所述预设的高温保温温度范围为970～1070℃；

在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理；

对所述保温处理后GH4169合金进行组织观察；

根据所述组织观察的结果，得到所述高温保温的温度；

当所述组织观察的结果符合高温保温组织标准要求时，得到所述结果的温度为高温保温的温度；所述高温保温的组织要求为：没有混晶，δ相的体积百分比为0～2％，δ相的形貌为颗粒状，δ相的长宽比为1～1.2。

在本发明中，所述预设的高温保温的温度范围优选为970～1070℃。在本发明中，所述高温保温温度范围优选为常规三段式加热方式的高温加热温度范围。

预设GH4169合金的高温保温的温度范围后，本发明在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理。为了更好的筛选出效果较优的温度，本发明优选在获取的高温保温温度范围内取不同的温度。本发明优选在所述温度范围内按梯度选取测试温度；在本发明中，所述温度梯度优选为5～10℃，进一步优选为6～9℃，更优选为7～8℃。本发明在所述获取的温度范围内保温的时间优选为被加热合金的尺寸与保温时间系数的乘积；在本发明中，所述高温保温的保温系数优选为8min/10mm。在本发明中，所述中温保温阶段的被加热合金为GH4169合金原料，其尺寸优选以所述GH4169合金的形状确定：当所述GH4169合金为板材时，所述被加热合金的尺寸为所述板材的厚度；当所述GH4169合金为棒材时，所述被加热合金的尺寸为所述棒材的直径；当所述GH4169合金为不规则形状时，所述被加热合金的尺寸为所述不规则形状的最厚方向的尺寸。

对所述GH4169合金在不同测试温度条件下保温处理后，本发明优选对所述保温处理后的GH4169合金进行冷却后进行组织观察。本发明对所述冷却方式优选按照上文所述的方案进行，在此不再赘述。本发明对所述组织观察的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的组织观察方式即可；在本发明的实施例中，具体采用光学显微镜对所述GH4169合金进行组织观察。

完成所述组织观察后，本发明根据所得到的观察结果，设定对所述GH4169合金进行高温保温的温度。具体的，在本发明中，当所述组织的观察结果符合高温保温组织要求时，将对应的保温处理温度设定为高温保温阶段的温度。在本发明中，所述高温保温组织要求优选为：没有混晶，δ相的体积百分比为0～2％，δ相的形貌为颗粒状状，δ相的长宽比为1～1.2。本发明所述高温保温组织要求中，所述δ相的体积百分比进一步优选为0.2％～0.8％，更优选为0.5％～0.6％；本发明所述高温保温组织要求中，所述δ相的长宽比进一步优选为1.02～1.08，更优选为1.05。

本发明在所限定的高温保温的温度范围内选取不同的测试温度，在不同的测试温度条件下对所述GH4169合金进行高温阶段的保温处理，依据组织标准结合组织观察结果确定最优的高温保温的温度，实现了对加热过程中第二相析出的控制。

本发明按照上述技术方案确定高温保温的温度。在本发明中，所述高温保温的温度为1000～1045℃。

本发明优选根据所述GH4169合金中铌元素的含量设定所述高温保温的温度：当所述GH4169合金中铌元素的含量为[4.75wt％，5.0wt％)时，所述高温保温的温度优选为[1000℃，1015℃)，进一步优选为1005℃～1012℃，更优选为1008℃～1010℃；当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.0wt％，5.2wt％)时，所述高温保温的温度优选为[1015℃，1030℃)，进一步优选为1020℃～1028℃，最优选为1025℃；当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.2wt％，5.5wt％]时，所述高温保温的温度优选为[1030℃，1045℃]，进一步优选为1032℃～1042℃，更优选为1035℃～1040℃，最优选为1038℃。本发明对不同铌元素含量的GH4169合金限定不同的高温保温的温度，避免采用一概而论的加热方式，充分考虑铌元素含量对加热过程中第二析出相δ相的含量以及形貌的影响，得到合适的δ相含量和δ相形貌特征，同时避免晶界相析出的大量的δ相所造成的铌元素的偏析，进而控制组织均匀性。

本发明对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；在本发明中，所述第二阶段加热优选自所述中温保温的温度进行升温，达到所述高温保温的温度。在本发明中，所述第一阶段加热和中温保温过程与第二阶段加热和高温保温过程的时间间隔为0，即所述第一阶段加热后进行中温保温，完成所述中温保温后直接进行第二阶段加热。在本发明中，所述第一阶段加热和中温保温过程与第二阶段加热和高温保温过程优选在相同的加热炉中进行。

在本发明中，所述第二阶段加热的升温速率优选为1.3～2.0℃/min，进一步优选为1.3～1.7℃/min，更优选为1.4～1.6℃/min。本发明对所述升温速率的控制方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的升温速率的控制方式即可；本发明的实施例具体采用加热仪器总功率的75～85％进行加热，进一步优选为78～80％。本发明对所述加热仪器总功率没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的用于GH4169合金加热用仪器总功率即可。

在本发明中，所述第二阶段加热的升温速率的限定同样成功避免了传统加热方式中加热速率过快时，锻件内部温度场不均匀，加热完成后后续变形过程中可能会出现充填不满、裂纹等缺陷；同时避免了加热速率过慢，导致加热后的坯料内部出现粗晶，一旦变形过程中的变形量不足于使粗晶完全再结晶，最终成型的变形的组织就存在缺陷，质量就会受到影响的问题。

在本发明中，所述高温保温的保温时间优选为被加热合金的尺寸与保温时间系数的乘积；在本发明中，所述高温保温的保温系数优选为6min/10mm。在本发明中，所述高温保温阶段的被加热合金为GH4169合金原料，其尺寸优选以所述GH4169合金的形状确定：当所述GH4169合金为板材时，所述被加热合金的尺寸为所述板材的厚度；当所述GH4169合金为棒材时，所述被加热合金的尺寸为所述棒材的直径；当所述GH4169合金为不规则形状时，所述被加热合金的尺寸为所述不规则形状的最厚方向的尺寸。

本发明对所述中温保温和高温保温的加热方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的加热方式即可。在本发明的实施例中，具体采用热处理加热的方式进行。在本发明中，所述中温加热和高温加热的间隔的时间优选为0～5min，进一步优选为0.5～2min。

本发明提供了一种GH4169合金的变形前的加热方法，对所述GH4169合金进行第一阶段加热后中温保温，对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；所述中温保温的温度为880～920℃，所述高温保温的温度为1000～1045℃。本发明提供的方法，对GH4169合金采用两段式加热方式，加热时间仅为常规三段式加热时间的2/3，加热效率提高；以880～920℃作为中温保温的加热温度，避免采用与δ相析出峰值温度的重合，实现对δ相的形态的控制，提高组织均匀性。

下面结合实施例对本发明提供的GH4169合金的变形前的加热方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

根据GH4169合金中Nb含量划分为高Nb合金(4.75～5.0％)，中Nb合金(5.0～5.2％)和低Nb合金(5.2～5.5％)。对表1所述组分合金进行加热处理。

表1三种GH4169合金组分

对比例1

取高铌合金A、中铌合金B和低铌合金C，按照图1所示的流程图，对这三种合金进行三段式加热处理，并对加热后的合金进行组织结构观察，观察结果如附图2所示，其中a为高铌合金A的组织形貌图，b为中铌合金的组织形貌图，c为低铌合金的组织形貌图，均为放大200倍组织形貌图。并且采用有限元软件对其进行模拟，可以得出：自中温保温结束到最终棒材整体达到高温加热的目标温度的均温时间为70min，加热总时间为548min。其中高Nb合金的组织形貌图出现了晶粒尺寸相差大、混晶尺寸大，范围广的严重的组织不均匀的情况。中Nb合金的组织形貌局部出现长条状大晶粒，其余部分组织分布较为均匀。低Nb合金的组织形貌，从图中可以看出局部分布有长条晶粒，分布较为均匀，但基于长条晶粒与其他晶粒的差异，存在变形后出现严重混晶的可能。

实施例1

将三种不同Nb含量的棒材，棒材规格为Φ220×360mm，选取芯部组织进行组织观察。不同的Nb含量，在800～960℃范围内选取中温保温温度，其中高Nb合金的中温温度为850℃和890℃；中Nb合金的中温温度为895℃和890℃，低Nb合金的中温温度为909℃和900℃，保温时间通过棒材直径与保温系数8min/10mm的乘积得到，为176min。完成中温保温之后，对不同试样的组织结果进行观察，890℃条件下高Nb合金放大500倍的组织如图3所示，895℃条件下中Nb合金放大500倍的组织如图4所示，909℃条件下低Nb合金放大500倍的组织如图5所示。由图3～5可知，在所对应的温度条件下进行中温保温，组织结构中晶粒尺寸没有较大差别，并且不出现混晶，加热后δ相的含量在5％～10％之间，形貌应为短棒状，长宽比的范围应在2～3之间，此种状态为最佳的中温保温温度。

实施例2

将三种不同Nb含量的棒材，棒材规格为Φ220×360mm，选取芯部组织进行组织观察。不同的Nb含量，以相同的中温保温温度进行172min的保温处理后，进行高温加热的保温，在970～1070℃范围内选取高温保温温度，其中高Nb合金的中温温度为1012℃和1016℃；中Nb合金的中温温度为1020℃和1012℃，低Nb合金的中温温度为1030℃和1025℃，保温时间通过棒材直径与保温系数6min/10mm的乘积得到，为132min。完成高温保温之后，对不同试样的组织结果进行观察，1012℃条件下高Nb合金的组织如图6所示，1020℃条件下中Nb合金的组织如图7所示，1030℃条件下低Nb合金的组织如图8所示，其中图6～8分别为放大200倍的组织形貌图。由图6～8可知，在所对应的温度条件下进行高温保温，组织结构中晶粒尺寸没有较大差别，并且不出现混晶，加热后δ相的含量小于2％，形貌应为颗粒状，长宽比的范围应在1～1.2之间，此种状态为最佳的高温保温温度。

实施例3

按照表1所示组分取高Nb合金，在实施例1和实施例2的基础上，按照图9所示的加热流程图对高Nb合金进行加热处理。放大200倍后的组织结构如图10所示。

根据实测所得：自中温保温结束到最终棒材整体达到目标温度的均温时间为70min，加热总时间为478min。

实施例4

按照表1所示组分取中Nb合金，在实施例1和实施例2的基础上，按照图11所示的加热流程图对中Nb合金进行加热处理。放大200倍的组织结构如图12所示。

实施例5

按照表1所示组分取低Nb合金，在实施例1和实施例2的基础上，按照图13所示的加热流程图对高Nb合金进行加热处理。放大200倍的组织结构如图14所示。

将对比例1和实施例3～5得到的组织形貌图进行比较，对比图2、图10和图14可知，按照传统加热方式得到的组织结构中明显有混晶的出现，晶粒大小不均匀，而按照本发明的技术方案得到的组织结构中晶粒尺寸相差不大，无明显巨大的晶粒出现，可知，按照本发明的加热方式对GH4169合金进行加热后，不会出现混晶，并且组织结构均匀。

对比实施例1和实施例3的有限元分析结果，可知，按照本发明两段式加热方式能够实现三段式加热方式同样的加热效果，可以在相同的时间内使得材料整体由中温达到高温，但是总体加热时间明显降低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种GH4169合金的变形前的加热方法，其特征在于，对所述GH4169合金进行第一阶段加热后中温保温，对所述中温保温后的合金进行第二阶段加热再进行高温保温；所述中温保温的温度为880～920℃，所述高温保温的温度为1000～1045℃。

2.根据权利要求1所述的加热方法，其特征在于，所述第一阶段加热的升温速率为1.0～3.0℃/min；所述第二阶段加热的升温速率为1.3～2.0℃/min。

3.根据权利要求1所述的加热方法，其特征在于，根据所述GH4169合金中铌的含量设定所述中温保温的温度；

当所述GH4169合金中铌的含量为[4.75wt％,5.0wt％)时，所述中温保温的温度为[880℃,895℃)；

当所述GH4169合金中铌的含量为[5.0wt％,5.2wt％)时，所述中温保温的温度为[895℃,907℃)；

当所述GH4169合金中铌的含量为[5.2wt％,5.5wt％]时，所述中温保温的温度为[907℃,920℃]。

4.根据权利要求1或3所述的加热方法，其特征在于，所述中温保温的温度按照以下步骤确定：

预设GH4169合金的中温保温的温度范围，所述预设的中温保温的温度范围为800～960℃；

在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理；

对所述保温处理后GH4169合金进行组织观察；

根据所述组织观察的结果，得到所述中温保温的温度；

当所述组织观察的结果符合中温保温组织要求时，得到所述结果的温度为中温保温的温度；所述中温保温组织要求为：没有混晶，δ相的体积百分比为5％～10％，δ相的形貌为短棒状，δ相的长宽比为2～3。

5.根据权利要求4所述的加热方法，其特征在于，在所述预设的中温保温的温度范围内按梯度选取测试温度；所述温度梯度为5～10℃。

6.根据权利要求1所述的加热方法，其特征在于，根据所述GH4169合金中的铌元素的含量设定所述高温保温的温度；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[4.75wt％,5.0wt％)时，所述高温保温的温度为[1000℃,1015℃)；

当所述GH4169合金中铌元素的含量为[5.0wt％，5.2wt％)时，所述高温保温的温度为[1015℃,1030℃)；

当所述GH4169合金中铌的含量为[5.2wt％，5.5wt％]时，所述高温保温的温度为[1030℃,1045℃]。

7.根据权利要求1或6所述的加热方法，其特征在于，所述高温保温的温度按照以下步骤确定：

预设GH4169合金的高温保温的温度范围，所述预设的高温保温的温度范围为970～1070℃；

在所述预设的温度范围内对所述GH4169合金进行保温处理；

对所述保温处理后的GH4169合金进行组织观察；

根据所述组织观察的结果，得到所述高温保温的温度；

当所述组织观察的结果符合高温保温组织要求时，得到所述结果的温度为高温保温的温度；所述高温保温的组织要求为：没有混晶，δ相的体积百分比为0～2％，δ相的形貌为颗粒状，δ相的长宽比为1～1.2。

8.根据权利要求7所述的加热方法，其特征在于，在所述预设的高温保温的温度范围内按梯度选取测试温度；所述温度梯度为5～10℃。