GH3600合金管材热处理工艺研究

GH3600合金是一种镍基可固溶强化的奥氏体高温合金，其主要成分为Ni、Cr和Fe。该合金具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化能力、优良的冷热加工和焊接工艺性能，适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。基于以上特点，GH3600合金广泛应用于高温高压环境下的流体输送管材，并广泛应用于航空、航天领域。

GH3600合金管材由于其特殊的应用环境，需要在高温、高压环境下具有良好的使用稳定性。因此，合金管材成品室温和高温下的力学性能就尤为重要。本文对比了3种成品真空热处理制度，分析了热处理参数对成品室温、高温力学性能及晶粒度的影响，并寻找出最佳的GH3600合金成品管材热处理工艺。

实验原料为Φ9.5mm×0.8mm的退火态GH3600合金管材，原料的晶粒度等级为7.5级。熔炼方式为真空感应熔炼+电渣重熔。实验使用LD-8三辊冷轧机进行轧制，轧制流程为Φ9.5mm×0.8mm→Φ5.8mm×0.4mm，冷加工率为69%，表面润滑剂为氯化石蜡。轧制中机头摆动次数为50～60次/min，送进量为1.5mm/次。

加工后管坯经过除油后在真空退火炉进行3种不同制度的热处理，热处理工艺1：965℃×45mm，热处理工艺2：920℃×35min，热处理工艺3：900℃×30min。

试验结果表明：

（1）GH3600合金管材的成品热处理制度应为热处理工艺3：900℃×30min。热处理后，室温Rm为755MPa，Rp0.2为310MPa，A25为42.5%；900℃下它们分别为131MPa、75MPa及140%；晶粒度达到9.5级（技术条件要求晶粒度为7～10.5级）。经热处理工艺3管材可获得良好的室温、高温力学性能和晶粒度水平。

（2）经真空热处理后的GH3600合金管材在900℃下呈现出一定的超塑性性能。