Développement de technologies de traitement thermique des alliages

Le traitement thermique des alliages à haute température à base de nickel fait référence aux produits en alliage à haute température à base de nickel à l'état de coulée, à l'utilisation du chauffage, de l'isolation et de la trempe de la méthode de traitement, afin d'obtenir la microstructure et propriétés mécaniques d'une classe de technologie de traitement thermique des matériaux métalliques. Il est d'une importance positive d'étudier l'effet du traitement thermique sur la microstructure des alliages afin d'explorer le mécanisme d'un bon traitement thermique pour améliorer les propriétés à haute température des alliages. Parmi eux, le traitement en solution solide et le traitement de vieillissement sont les principaux procédés de traitement thermique. Le traitement en solution solide fait référence au processus de traitement thermique dans lequel la phase excédentaire dans la microstructure de l'alliage est entièrement dissoute dans la phase matricielle puis rapidement refroidie pour obtenir une solution solide sursaturée. Le traitement en solution solide peut renforcer la solution solide et améliorer la résistance à la corrosion de la matrice, tout en éliminant les contraintes résiduelles dans la coulée matricielle, généralement en tant que traitement thermique préparatoire, pour un usinage ultérieur et un traitement de vieillissement ultérieur à préparer. Le traitement de vieillissement fait référence à l'intervalle de température dans la précipitation du chauffage de la phase de renforcement et maintenu pendant un certain temps, de sorte que la phase de renforcement des alliages à haute température précipite uniformément, améliorant ainsi la résistance des pièces moulées. Ces dernières années, des chercheurs nationaux ont également mené des études plus approfondies sur le processus de traitement thermique des alliages de coulée à base de nickel. Yang Heyang, à propos des nouveaux composites haute température à structure unique à base de nickel contenant des métaux des terres rares, a exploré l'influence de différentes méthodes de traitement thermique sur sa structure et ses propriétés, en utilisant l'analyse thermique différentielle pour déterminer la ligne de phase solide du matériau composite et la ligne de température en phase liquide, en utilisant une méthode d'essai métallurgique pour déterminer la température de fusion initiale du matériau composite, et finalement formulé les méthodes technologiques de traitement thermique du matériau composite. Matt et coll. a étudié en profondeur l'influence de diverses méthodes de traitement thermique sur les propriétés mécaniques et la structure de l'alliage GH4169, et les résultats ont montré que, lorsque la température du traitement en solution solide est très basse, la phase métallique sera entièrement fondue et produira la structure coexistant avec la phase ' de forme inégale, qui peut inhiber la croissance du grain métallique, augmentant ainsi la plasticité et la dureté de l'alliage, et la plasticité et la dureté de l'alliage peuvent être augmentées dans le cas d'une température ambiante prolongée est inférieure et le temps de vieillissement est plus long. Le nombre de ' peut être augmenté en cas de températures ambiantes et de temps de vieillissement plus longs, de sorte que la dureté de l'alliage augmente mais que la plasticité diminue. Wang Shusen et coll. effectué des tests de propriétés mécaniques sur des alliages GH4169G coulés de manière isotherme après différents écrouissages à chaud et fluage, et les résultats ont montré que la phase δ dans les alliages présentait généralement une forme de particule ou d'aiguille après écrouissage à chaud par vieillissement direct et solution solide primaire, vieillissement secondaire méthodes. Le vieillissement direct réduit la concentration de contraintes de l'alliage et retarde la formation et l'agrandissement des fissures, tandis que le traitement thermique standard réduit considérablement la dureté de liaison des joints de grains d'austénite, favorisant ainsi la formation et l'agrandissement de fissures dans les joints de grains d'austénite. L'alliage à base de nickel Inconel718 a été considéré comme principal objet de recherche par Dou Xuezheng et al. Les relations entre la microcomposition, les propriétés thermomécaniques et la résistance à la corrosion de l'alliage sous divers traitements thermiques et régimes de traitement ont été étudiées en profondeur, et les résultats ont montré qu'avec l'augmentation de la température de la solution solide, la phase δ de l'alliage était davantage dissoute, et la phase δ a suffisamment fondu lorsque la température de la solution solide a été augmentée de la température ambiante à 1020 degrés. De plus, la résistance à l’oxydation de l’alliage Inconel 718 traité par solution solide est légèrement meilleure que celle du matériau alliage traité par solution solide + vieillissement [4]. Zhu Yong et coll. a pris la production d'un alliage à base de nickel pour la soupape d'échappement d'un moteur à combustion interne comme principal objectif de recherche scientifique et a exploré le rôle de la dynamique de la température intérieure de l'alliage dans trois régimes de traitement thermique différents (T1 : 850 degrés × 4 h, AC.+730 degré × 4 h, AC. ; T2 : 704 degrés × 24 h, AC. ; T3 : 760 degrés × 16 h, AC.). Les résultats expérimentaux montrent que : l'alliage sous le régime T1 est le plus résistant et le plus résistant, jusqu'à 347 HV10 ; les rapports de résistance à la traction de l'alliage à température ambiante sous les régimes T1 et T3 dépassent 1 200 MPa ; le rapport de ductilité sous le régime T2 est le meilleur, supérieur à un tiers du total, ce qui est particulièrement adapté aux environnements de travail ayant des exigences élevées en plasticité [5]. Après avoir exploré l'effet du temps de traitement de renforcement d'une solution solide sur la distribution des éléments Re et Ru et leur micromorphologie dans les alliages à haute teneur en fer à base de nickel, Feng Yueh-enthalpy et al. a conclu qu'en raison de l'effet évident du temps de traitement de renforcement en solution solide sur la distribution des éléments Re et Ru, lorsque le temps de renforcement en solution solide est inférieur à 1 h, les composants Re et Ru sont évidemment séparés ; lorsque le temps de renforcement de la solution solide atteint 20 h, la ségrégation des deux éléments est évidemment améliorée. Guiyuan et coll. a étudié l'effet du traitement en solution solide sur la composition microcosmique et le degré de ségrégation d'un alliage à haute température de coulée monocristallin à base de nickel, et a découvert que l'alliage présente une ségrégation significative dans l'organisation telle que coulée, et grâce à l'optimisation de le système de traitement thermique pour améliorer la température de la solution solide peut réduire efficacement la ségrégation des constituants de l'alliage.