摘要　高溫合金是一類在高溫及一定應(yīng)力條件下長期工作的高溫金屬材料，具有良好的綜合性能，被廣泛地應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囃ㄟ^改變合金的微觀組織來提升其性能。

總結(jié)了近幾年高溫合金熱處理工藝的研究進(jìn)展，詳細(xì)論述了變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫合金的熱處理工藝及熱處理對其組織和性能的影響，并闡述了高溫合金熱處理工藝的發(fā)展趨勢。

高溫合金具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能、優(yōu)異的蠕變性能、良好的疲勞性能和斷裂韌性等綜合性能，已成為航空和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤等高溫部件不可替代的關(guān)鍵材料。高溫合金按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。

隨著航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展，對高溫材料的性能要求也不斷提高。熱處理是高溫合金*的工藝過程，高溫合金熱處理工藝如圖１所示，通過改變工件內(nèi)部的顯微組織或改變工件表面的化學(xué)成分，提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，提高強(qiáng)度。因此，為優(yōu)化顯微組織所進(jìn)行的熱處理研究一直是合金研制及應(yīng)用過程中

１　高溫合金熱處理工藝

高溫合金熱處理工藝是指高溫合金材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的方式，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。近年來對于高溫合金研究比較深入、系統(tǒng)的是固溶熱處理和時(shí)效熱處理。固溶熱處理是指在高于高溫合金組織內(nèi)析出相的全溶溫度，使合金中各種分布不均勻的析出相充分溶解至基體相中，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除殘余應(yīng)力的作用，以便繼續(xù)加工成型，并為后續(xù)時(shí)效處理析出均勻分布的強(qiáng)化相做準(zhǔn)備。

時(shí)效熱處理是指在強(qiáng)化相析出的溫度區(qū)間內(nèi)加熱并保溫一定時(shí)間，使高溫合金的強(qiáng)化相均勻地沉淀析出，碳化物等均勻分布，從而實(shí)現(xiàn)硬化合金和提高其強(qiáng)度的作用。

２　變形高溫合金熱處理工藝研究進(jìn)展

２．１　鐵基變形高溫合金ＧＨ２１３２合金具有突出的抗松弛能力、耐腐蝕能力和良好的綜合性能，適于作航空緊固件。目前使用的ＧＨ２１３２合金達(dá)不到１１００ＭＰａ高強(qiáng)度要求來滿足工作條件和保證航空安全，因而需要進(jìn)行一定的熱處理。

陳琪等采用兩種熱處理方式：一是固溶加時(shí)效熱處理工藝為９００℃固溶２.５ｈ油冷，７２０℃×１６ｈ＋６６０℃×１６ｈ空冷，保證δ＞２２％時(shí)，抗拉強(qiáng)度能達(dá)到１２４０ＭＰａ；二是直接時(shí)效熱處理工藝為６８０ ℃能保證δ＞１３％時(shí)，將ＧＨ２１３２合金的抗拉強(qiáng)度提高到１４００ＭＰａ。熱處理后合金得到了更加優(yōu)異的綜合性能。

ＧＨ６９６合金屬于沉淀強(qiáng)化型鐵基變形高溫合金，在高溫條件下具有較高持久蠕變強(qiáng)度，良好的抗氧化、抗腐蝕等綜合性能。它的表面硬度和耐磨性限制了在航空方面的應(yīng)用范圍。王淑新對ＧＨ６９６合金進(jìn)行了表面熱處理工藝的研究，采用氣體滲氮法，以氨氣作為滲氮劑，以氯化銨作為催滲劑。滲氮前試樣先進(jìn)行固溶處理，工藝為（１０００～１１００）℃×（１～２）ｈ油冷；固溶處理后進(jìn)行兩次時(shí)效處理，一次時(shí)效處理工藝（７５０～７８０）℃×１６ｈ空冷；二次時(shí)效處理工藝（６９０～７１０）℃×１６ｈ空冷。

表面熱處理提高了合金的表面硬度、耐磨性和抗腐蝕性能，并且滲氮層深度和滲氮保溫時(shí)間符合擴(kuò)散型控制的拋物線法則。

２．２　鎳基變形高溫合金ＧＨ１４５合金主要用于制造航空發(fā)動機(jī)在８００ ℃以下工作并要求強(qiáng)度較高的耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。ＧＨ１４５合金主要靠第二相γ′強(qiáng)化，其力學(xué)性能與固溶處理溫度和時(shí)間關(guān)系密切。王增友等［５］采用了（１１３５±１０）℃×２ｈ微量風(fēng)冷固溶處理，（８４５±１０）℃×２４ｈ爐冷至（７２０±１０）℃×１９ｈ空冷時(shí)效處理，得到了較為滿意的力學(xué)性能。

采用一次固溶，二次時(shí)效獲得了較為滿意的綜合力學(xué)性能和持久性能。ＧＨ１４５合金經(jīng)較長時(shí)間時(shí)效處理后，γ′相中合金元素的溶解度會隨著時(shí)效溫度的不同而略有變化，但與時(shí)效時(shí)間關(guān)系不大。高溫合金ＧＨ４１４５／ＳＱ是以γ′［Ｎｉ３（Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｂ）］為主要強(qiáng)化相的鎳基時(shí)效硬化型合金，主要用于３００ ＭＷ 或６００ＭＷ 汽輪機(jī)高中壓內(nèi)缸法蘭螺栓。

此種材質(zhì)螺栓經(jīng)過高溫運(yùn)行后，會發(fā)生顯微組織及位錯(cuò)組態(tài)變化、強(qiáng)化相析出等，導(dǎo)致材料的蠕變和持久性能下降。閻光宗等為了改善其性能，對運(yùn)行后硬度值為３３３ＨＢＷ 的螺栓進(jìn)行恢復(fù)熱處理，熱處理工藝為固溶＋兩次時(shí)效，固溶工藝為１１３０℃×１ｈ油冷；時(shí)效為８4５℃×２４ｈ，第二次時(shí)效為７０７℃×２０ｈ空冷。

采用此工藝對硬度值超標(biāo)螺栓進(jìn)行恢復(fù)熱處理后，其硬度值降至標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，雖然強(qiáng)度值有一定程度的下降，但是塑性及韌性顯著提升，證明恢復(fù)熱處理工藝極其有效。ＧＨ４１６９合金是含Ｎｂ的高強(qiáng)度鎳-鉻-鐵基高溫合金，主要用于制造航空發(fā)動機(jī)的高溫部件。張尊禮等研究了熱處理制度對ＧＨ４１６９冷軋葉片組織性能的影響。

采用９７０～９９５℃軟化處理制度，軟化處理后進(jìn)行中間處理和固溶時(shí)效處理，中間處理制度為９００ ℃ 空冷，固溶時(shí)效處理制度為１０１０℃空冷＋７２０℃×８ｈ爐冷至６２０ ℃×８ｈ空冷。軟化處理可以使硬度明顯降低，有利于第二次冷軋的進(jìn)行；采用９９５℃進(jìn)行軟化處理，可以得到更好的軟化效果，且對合金組織性能無影響；ＧＨ４１６９合金冷軋變形后，軟化處理對力學(xué)性能影響很小，而中間處理和最終固溶時(shí)效熱處理是決定力學(xué)性能的重要工序。張毅峰等對葉片鍛件用ＧＨ４１６９合金的３種熱處理工藝進(jìn)行了研究。

（１）（１０１０～１０６５）℃±１０℃×１ｈ水冷＋（７２０±５）℃×８ｈ，以５０ ℃／ｈ爐冷至（６２０±５）℃×８ｈ空冷。此制度處理后晶界和晶內(nèi)均無δ相，對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

（２）（９５０～９８０）℃±１０℃×２ｈ水冷＋（７２０±５）℃×８ｈ，以５０ ℃／ｈ爐冷至（６２０±５）℃×８ｈ空冷。此制度處理后有δ相，有利于消除缺口敏感性，也稱為標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度。

（３）（７２０±５）℃×８ｈ，以５０℃／ｈ爐冷至（６２０±５）℃×８ｈ空冷。此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能。

加入微量元素Ｐ 和Ｂ 后，ＧＨ４１６９ 合金改稱為ＧＨ４１６９Ｇ合金，承溫能力進(jìn)一步提高。合金中γ′、γ′′和δ相具有不同的形態(tài)、體積分?jǐn)?shù)、晶格常數(shù)和錯(cuò)配度。因此，合金具有不同的力學(xué)和蠕變性能，相轉(zhuǎn)變機(jī)制尚不清楚。田素貴等研究了熱處理對ＧＨ４１６９Ｇ合金相組成和分布規(guī)律的影響：（１）直接時(shí)效處理是７２０℃×８ｈ，隨后以５０℃／ｈ的冷速隨爐冷卻至６２０℃×８ｈ空冷；（２）長期時(shí)效處理是直接時(shí)效后，在６８０℃×３００ｈ空冷。直接時(shí)效處理ＧＨ４１６９Ｇ合金由少量γ′相、大量γ′′相和γ 基體組成，而長期時(shí)效處理ＧＨ４１６９Ｇ合金由少量γ′相、大量γ′′相和γ相及針狀δ相組成。ＧＨ７３８合金具有良好的耐腐蝕能力、較高的屈服強(qiáng)度、疲勞性能和理想的蠕變性能，廣泛用于燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動機(jī)渦輪盤等承力部件及高溫部件。

姚志浩等研究了固溶及穩(wěn)定化處理工藝對ＧＨ７３８合金碳化物及γ′強(qiáng)化相析出規(guī)律的影響。以標(biāo)準(zhǔn)熱處理：１０２０℃×４ｈ空冷＋８４５℃×４ｈ空冷＋７６０℃×１６ｈ空冷和１０８０℃×４ｈ空冷＋８４５℃×２４ｈ空冷＋７６０℃×１６ｈ空冷為基礎(chǔ)，調(diào)整穩(wěn)定化階段保溫時(shí)間。經(jīng)過１０２０℃×４ｈ水冷固溶處理后的合金，在８４５℃下穩(wěn)定化時(shí)間延長，晶界碳化物逐漸呈現(xiàn)短棒狀分布；經(jīng)１０８０℃×４ｈ水冷固溶處理后的合金，經(jīng)相同穩(wěn)定化工藝處理，晶界碳化物逐漸呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)分布。

３　鑄造高溫合金熱處理工藝

鑄造高溫合金分為等軸晶、定向和單晶合金３大類。在成分既定的情況下，其力學(xué)性能和工藝因素密切相關(guān)。通過熱處理工藝，可以顯著改善合金性能，提高工作可靠性。

３．１　等軸晶高溫合金Ｋ４８０合金是γ′相沉淀強(qiáng)化的鎳基鑄造高溫合金，具有良好的組織穩(wěn)定性和優(yōu)異的耐熱腐蝕等綜合性能。陳昊等對Ｋ４８０的熱處理工藝進(jìn)行了研究。合金經(jīng)過１１３０℃亞固溶處理后，組織為大小兩種尺寸的γ′相；經(jīng)過１１９０ ℃、１２１０℃和１２３０℃過固溶處理后空冷，析出均勻的γ′相，并且隨著固溶溫度的升高，碳化物和共晶的含量逐漸降低。一次時(shí)效處理，固溶態(tài)γ′相平均尺寸隨時(shí)效溫度升高而增大，二次時(shí)效和全時(shí)效過程中，細(xì)小的３次γ′相又重新溶解到基體或周圍的大尺寸γ′相中。Ｋ４１６９鎳基鑄造高溫合金具有良好的中溫強(qiáng)度和較好的機(jī)加工性。

安蓓等研究了半固態(tài)等溫?zé)崽幚韺Γ耍矗保叮购辖鸾M織和性能的影響。最佳熱處理工藝為加熱溫度１３１０℃×９０～１２０ｍｉｎ，或加熱溫度１３２０ ℃×４５～６０ｍｉｎ。半固態(tài)等溫?zé)崽幚韺Γ耍矗保叮购辖饓嚎s強(qiáng)度的影響與合金的組織形態(tài)有關(guān)，硬度與鑄態(tài)相比有所降低，鑄態(tài)組織中的枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐尉Я＝M織，在升溫過程中晶界處部分γ相溶解，隨著溫度的升高，γ＋γ′共晶相開始熔化，初生γ相在等溫處理中逐漸演變?yōu)榍驙睢?/span>

３．２　定向凝固高溫合金ＤＺ１２５合金具有較高的力學(xué)性能和良好的可鑄性，是航空發(fā)動機(jī)研制的定向凝固高壓渦輪葉片材料。佘力等對ＤＺ１２５熱處理工藝進(jìn)行了研究，采用一步工藝（１２１０℃×２ｈ空冷＋８７０℃×３２ｈ空冷）和三步工藝（１１８０℃×２ｈ空冷＋（１２３０±１０）℃×３ｈ空冷＋１１００℃×４ｈ空冷＋８７０℃×２０ｈ空冷）進(jìn)行熱處理。采用三步熱處理工藝明顯改善了顯微組織，１１８０℃預(yù)處理消除了合金中的低熔點(diǎn)相，有效地抑制了合金的初熔，提高了合金的固溶溫度。隨著固溶溫度的提高，元素枝晶偏析減輕；１１００℃高溫時(shí)效調(diào)整了細(xì)小γ′相的尺寸和形狀，使合金中溫、高溫持久壽命比一步熱處理有不同程度的提高。ＤＺ１２５Ｌ是高性能定向凝固鎳基高溫合金，主要應(yīng)用環(huán)境為推重比７～８渦轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)一級渦輪葉片。激光金屬成形組織細(xì)密，形成過飽和固溶體且抑制γ′相析出，在晶界析出點(diǎn)狀不連續(xù)ＭＣ碳化物，無法滿足高溫合金使用要求。胡小華等研究了熱處理工藝對激光金屬成形ＤＺ１２５Ｌ 高溫非平衡組織及硬度的影響。對鑄造標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，均勻化和固溶處理十分必要，但需要控制相應(yīng)時(shí)間，可以適當(dāng)縮短時(shí)效處理時(shí)間。ＤＺ４１７Ｇ是定向凝固鎳基鑄造高溫合金，具有中溫強(qiáng)度高、蠕變性能好和組織穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，適用于制作導(dǎo)向葉片等高溫用部件。

彭志江等對ＤＺ４１７Ｇ的熱處理進(jìn)行了研究。采用１２２０℃×４ｈ空冷（固溶）＋９８０℃×１６ｈ空冷（時(shí)效）*熱處理和１６００～１６２０ ℃高溫熔體過熱處理３～５ｍｉｎ工藝，碳化物、硼化物明顯變小，在晶內(nèi)、晶界上呈彌散狀態(tài)分布，柱狀晶生長狀態(tài)、枝晶間咬合好，能獲得良好的力學(xué)性能。ＤＺ６８合金是一種含錸的定向高溫合金，加入錸會在合金鑄態(tài)中引起嚴(yán)重的偏析，因此對ＤＺ６８合金熱處理工藝的研究至關(guān)重要。劉恩澤等研究了ＤＺ６８的熱處理工藝，其最佳熱處理工藝為：１２４０℃×０．５ｈ＋１２６０℃×０．５ｈ＋１２８０℃×２ｈ空冷＋１１２０ ℃×４ｈ，爐冷１ｈ至１０８０ ℃×４ｈ空冷＋９００℃×４ｈ空冷。采用該工藝處理后的ＤＺ６８合金減少了元素偏析，并且具有優(yōu)異的持久性能。

３．３　單晶高溫合金當(dāng)合金中含有難熔元素Ｒｅ、Ｗ時(shí)，由于元素Ｒｅ、Ｗ具有較低的擴(kuò)散系數(shù)，因此需要較高的固溶溫度和較長的擴(kuò)散時(shí)間。*罡等對含元素Ｒｅ、Ｗ單晶合金進(jìn)行了３種不同溫度的固溶處理，固溶溫度分別為１３００℃、１３１０℃、１３２０℃。不同溫度下固溶處理，合金具有不同的蠕變壽命，其中高溫固溶處理可提高合金成分的均勻化程度，抑制ＴＣＰ相的析出。

當(dāng)固溶溫度提高到１３２０ ℃時(shí)，可使合金成分的均勻化程度提高，難溶元素得到充分溶解擴(kuò)散，降低了合金的枝晶干和枝晶間的成分偏析，并抑制了合金中ＴＣＰ相的析出，顯著提高了合金的蠕變抗力。最終確定了合金的最佳熱處理制度為：１２８０℃×４ｈ空冷＋１３２０℃×４ｈ空冷＋１０８０℃×４ｈ空冷＋８７０℃×２４ｈ空冷。

ＤＤ３鎳基單晶高溫合金現(xiàn)行的熱處理工藝特點(diǎn)是固溶溫度比較低、工序相對較少，且過程控制相對簡單。韓梅等改進(jìn)了ＤＤ３合金的現(xiàn)行熱處理工藝制度，改進(jìn)的工藝為１２６５℃×４ｈ空冷＋１０６０℃×４ｈ空冷＋８７０℃×３２ｈ空冷。改進(jìn)的工藝提高了固溶處理溫度，同時(shí)加入了一級高溫時(shí)效，熱處理后合金元素分布與組織均勻性、γ′相含量得到了明顯改善。改進(jìn)后的工藝顯著提高了ＤＤ３合金在７６０～１０３８℃的蠕變性能，進(jìn)一步提高了力學(xué)性能。ＤＤ６合金具有良好的高溫性能，主要用于葉片的生產(chǎn)。喻健等研究了ＤＤ６合金熱處理后的顯微組織。ＤＤ６合金的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為：１２９０ ℃×１ｈ＋１３００ ℃×２ｈ＋１３１５℃×４ｈ空冷＋１１２０ ℃×４ｈ空冷＋ ８７０ ℃×３２ｈ空冷。

采取６種熱處理制度與標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)分析，得知固溶處理后，較高的過飽和度促使γ′相在不同的冷卻速度條件下均大量析出。冷卻速度對一次γ′相尺寸和二次γ′相析出影響較大。冷卻速度較快的固溶加一次時(shí)效空冷試樣的基體通道內(nèi)有大量的二次γ′相析出。ＤＤ６單晶高溫合金８７０℃二次時(shí)效，隨保溫時(shí)間延長，二次γ′相逐漸溶解。單晶高溫合金中沒有晶界強(qiáng)化元素，因此再結(jié)晶區(qū)域成為性能薄弱環(huán)節(jié)。

目前，國內(nèi)對于單晶高溫合金熱處理過程中再結(jié)晶組織演化的研究較少。曲彥平等針對ＤＤ６合金在不同條件下熱處理過程中的組織演化過程進(jìn)行了分析。采取預(yù)處理溫度分別為１１２０ ℃、１１７０ ℃、１２２０ ℃ 和１２７０℃，處理時(shí)間為２ｈ，然后進(jìn)行１３１０℃×４ｈ的固溶處理和１１２０℃ ×４ｈ的時(shí)效處理。在鑄態(tài)γ′相溶解溫度以下預(yù)處理沒有再結(jié)晶現(xiàn)象，γ′相溶解溫度以上預(yù)處理發(fā)生再結(jié)晶。預(yù)處理后的固溶處理過程中都發(fā)生明顯的再結(jié)晶現(xiàn)象，再結(jié)晶晶界細(xì)小，晶界由粗大γ′相組成。

與固溶態(tài)相比，時(shí)效處理后的再結(jié)晶深度變化不大。ＤＤ８合金是抗熱腐蝕單晶合金，國內(nèi)對ＤＤ８的熱處理工藝研究較少，張靜華等對ＤＤ８的熱處理工藝進(jìn)行了研究。ＤＤ８合金的高溫固溶熱處理在１２２０～１２６０℃之間進(jìn)行。通過不同熱處理工藝的研究得出ＤＤ８單晶合金的最佳熱處理工藝為１１００℃×８ｈ空冷＋１２４０℃×４ｈ空冷＋１０９０℃×２ｈ空冷＋８５０℃×２４ｈ空冷。ＤＤ８合金經(jīng)上述熱處理可獲得較理想的微觀組織，均勻化，樹枝晶偏析明顯改善，合金的持久強(qiáng)度提高。

４　粉末冶金高溫合金熱處理工藝

ＦＧＨ９５合金是γ′相沉淀強(qiáng)化型粉末鎳基高溫合金，具有晶粒細(xì)小、組織均勻、無宏觀偏析等優(yōu)點(diǎn)，是制造大推重比新型發(fā)動機(jī)渦輪盤的優(yōu)選材料。在鎳基合金中γ和γ′兩相具有不同的晶格常數(shù)，使其相界面存在晶格錯(cuò)配度，從而影響合金的蠕變抗力和壽命。

謝君等研究了ＦＧＨ９５合金組織結(jié)構(gòu)對持久性能的影響，將經(jīng)不同溫度熱等靜壓制備的ＦＧＨ９５合金進(jìn)行如下*熱處理：１１５５ ℃×１ｈ（固溶處理）＋５２０℃×１５ｍｉｎ（鹽浴冷卻）＋８７０ ℃×１ｈ（一次時(shí)效）＋６５０℃×２４ｈ（二次時(shí)效）。熱處理后，粒狀碳化物沿晶界和晶內(nèi)不連續(xù)分布，且細(xì)小γ′相在基體中彌散析出。１１２０℃ ＨＩＰ合金*熱處理后具有較高的晶格錯(cuò)配度，致使合金具有較長持久壽命。胡本芙等也研究了熱處理對ＦＧＨ９５合金組織和性能的影響。

相同熱處理工藝，ＨＩＰ溫度越高，時(shí)效析出的γ′相尺寸越大，不同熱處理制度均能改變γ′的分布；鹽浴冷卻明顯增大中等尺寸γ′相數(shù)量，顯著提高合金高溫塑性。ＦＧＨ９７是我國研制的與ＥＰ７４１ＮＰ 牌號相近的合金。張瑩等采取不同的熱處理工藝，對ＦＧＨ９７所需的組織性能進(jìn)行了研究。

制度Ⅰ為１２００℃×８ｈ爐冷到１１７０℃空冷＋８７０℃×３２ｈ空冷；制度Ⅱ?yàn)椋保玻埃啊妗粒矗杩绽洌墪r(shí)效（９１０～７００）℃×３２ｈ空冷。固溶淬火和時(shí)效溫度、保溫時(shí)間及冷卻方式直接影響該合金中γ′強(qiáng)化相、不同類型碳化物等析出相的形貌、尺寸、數(shù)量和分布。兩種制度熱處理后的試樣中γ′相和碳化物的不同匹配度，決定其各自具備良好的綜合力學(xué)性能。

ＦＧＨ９８Ⅰ 是新型第三代鎳基粉末高溫合金。由于ＦＧＨ９８Ⅰ合金的試制才剛開始，對其熱處理工藝的研究還很不充分。吳凱等研究了固溶熱處理對ＦＧＨ９８Ⅰ合金組織與性能的影響。亞／過固溶溫度選?。保保常啊妫保保梗啊?，保溫時(shí)間為１ｈ，油淬至８１５ ℃保溫８ｈ后空冷進(jìn)行時(shí)效處理。

ＦＧＨ９８Ⅰ合金經(jīng)亞／過固溶處理后析出相均未發(fā)現(xiàn)ＴＣＰ相。亞固溶熱處理后晶粒稍有長大，存在尺寸不同的初次、二次和三次γ′相；過固溶熱處理合金的晶粒明顯長大，存在二次γ′相；前者由于晶粒較小使強(qiáng)度更高，后者因減小二次γ′相尺寸和消除初次γ′相和殘余枝晶，提高了合金的高溫塑性和持久性能。吳凱等還研究了前處理及后處理對ＦＧＨ９８Ⅰ合金組織和顯微硬度的影響。對ＦＧＨ９８Ⅰ分別進(jìn)行亞固溶前處理加過固溶和過固溶熱處理，過固溶處理前的亞固溶前處理使鍛態(tài)合金中大晶界γ′相發(fā)生部分溶解，晶粒稍有長大，對過固溶熱處理冷卻γ′相析出的影響不顯著；對ＦＧＨ９８Ⅰ分別進(jìn)行過固溶和過固溶加亞固溶后處理，過固溶處理后的亞固溶處理使冷卻γ′相粗化和方形化，晶界γ′相析出密集區(qū)消失，硬度降低。隨著冷速增加，合金的硬度越高，時(shí)效后硬度增高越多。

ＦＧＨ４０９５合金是沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金，主要用于航空發(fā)動機(jī)渦輪盤的制造。為了得到晶粒細(xì)化、無宏觀偏析的組織，需對其進(jìn)行相應(yīng)的熱處理。徐軼等研究了中間熱處理１０６０℃×４ｈ爐冷對ＦＧＨ４０９５組織性能的影響。中間熱處理能夠改善γ′相的形狀及分布；經(jīng)中間處理，材料高溫拉伸性能明顯提高，屈服強(qiáng)度從１１５０ＭＰａ提高到１２１０ＭＰａ，拉伸強(qiáng)度從１２３０ＭＰａ提高到１４６０ＭＰａ；中等尺寸γ′相數(shù)量增加，晶界得到優(yōu)化，合金高溫塑性得到提高。

５　高溫合金熱處理工藝發(fā)展趨勢

高溫合金在嚴(yán)格控制的加熱和冷卻條件下進(jìn)行熱處理，通過改變材料內(nèi)部的顯微組織來達(dá)到所要求的使用性能或服役壽命。隨著新高溫合金材料的應(yīng)用以及使用過程中對合金性能提出的高要求，熱處理工藝是必的過程。近年來高溫合金熱處理工藝不斷發(fā)展，其發(fā)展趨勢如下：

（１）熱處理制度連同合金成分設(shè)計(jì)和其它工藝一起，使高溫合金達(dá)到性能狀態(tài)，以便達(dá)到最佳性能匹配。

（２）計(jì)算機(jī)模擬與熱處理工藝相結(jié)合，對合金的變形量及熱處理進(jìn)行深入的研究。研究熱處理工藝過程控制系統(tǒng)，在重視設(shè)備更新的同時(shí)實(shí)現(xiàn)工藝的創(chuàng)新，設(shè)備與工藝并行發(fā)展。

（３）服役和熱處理過程中合金各析出相之間的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系及相變機(jī)制并不十分清楚，需要深入研究。

（４）深入研究高溫合金的適宜的淬火介質(zhì)，改進(jìn)淬火工藝，將是今后熱處理工藝的研究重點(diǎn)。

（５）真空熱處理技術(shù)具有無氧化、無脫碳和小畸變的*性，在航空航天等行業(yè)的應(yīng)用將越來越廣泛。

（６）等離子表面處理具有耐磨損、畸變小、外觀好和無盲區(qū)等特點(diǎn)，將在高溫合金中得到廣泛應(yīng)用，包括離子滲氮、離子氮碳共滲、離子滲碳等技術(shù)。