Влияние закалки с последующим старением на упрочнение за счет выделения вторичных фаз в суперсплаве GH4242 с малым тепловым расширением

Аннотация

Исследовано влияние закалки и старения на микроструктуру и механические свойства кованого суперсплава GH4242 системы Ni – Mo – Cr с малым тепловым расширением. Для оценки влияния температуры и времени закалки и старения использован ортогональный экспериментальный план (L9(34)). На основе анализа полученных результатов методом взвешенных оценок был оптимизирован режим термической обработки сплава со следующими параметрами: закалка от 1040 °C, 0,5 ч с последующим старением при 700 °C в течение 60 ч. После термической обработки по оптимизированному режиму сплав имеет твердость по Виккерсу 372 HV_0,1, предел прочности при комнатной температуре 1280 МПа, предел текучести 830 МПа и относительное удлинение 45 %. При температуре испытания 650 °C предел прочности достигает 900 МПа, предел текучести 520 МПа и относительное удлинение 40 %. Микроструктурный анализ сплава в термически обработанном состоянии выявляет равномерно распределенные наноразмерные вторичные включения интерметаллида Ni₂(Mo, Cr) с дальним порядком упорядоченности в матрице, которые сохраняют когерентную ориентационную связь с g-фазой. Наличие таких частиц способствует повышению механических свойств сплава за счет упорядоченного упрочнения и когерентного деформационного упрочнения. Результаты исследования закладывают основу для выбора режимов термической обработки и управления процессами дисперсионного твердения в суперсплавах системы Ni – Mo – Cr с малым тепловым расширением.