溶液和时效:镍合金

固溶处理是将合金加热到一个合适的温度，在这个温度下保持足够长的时间，使一种或多种成分进入固溶体，然后迅速冷却，使这些成分保持在溶液中。随后的沉淀热处理可以自然地(室温下)或人工地(高温下)控制这些成分的释放。

好处

有许多铸造和变形镍基合金可以通过固溶处理或固溶处理和沉淀时效硬化增强各种理想的特性。诸如室温和/或高温机械强度、耐腐蚀和抗氧化性能等特性通常通过这种热处理得到增强。

应用程序和材料

选择合适的热处理参数可以提高镍基可热处理合金的性能。镍基合金通常采用固溶处理或固溶处理后再沉淀时效硬化。

解决方案治疗

• 在制造加工过程中，大多数材料可以进行加工硬化，限制了进一步加工材料的能力。在加工过程中进行固溶处理(消除应力)可以减少这种加工硬化条件，以便进一步加工。
• 制造工艺，如钎焊、焊接或涂层可能会对材料性能产生不良影响，在进一步的下游加工之前，通过固溶处理可能会逆转这种影响。
• 制造过程可能导致过早开始最终的沉淀时效硬化过程，这可以通过在进一步加工前重新溶解处理来逆转。
• 许多镍基合金仅仅通过固溶处理工艺来发展其所需的性能。它们被认为是固溶体强化合金。例如哈氏合金X, INCO 625和HA 230。

降水时效硬化

• 为满足零件特定设计标准而开发的最终材料性能通常要求材料(铸造材料/锻造材料)经过长时间的低温热处理循环，通过沉淀时效硬化形成特定的合金组织。
• 通常，这一步骤是在制造过程或接近结束时执行的，因为热处理过程会导致材料硬度显著增加，并且有一定数量的尺寸变化(收缩)必须考虑在内。如果需要后期硬化加工，加工成本会急剧增加。
• 典型的材料有:INCO 718, INCO 738, Mar-M-247, Waspaloy和C263。

流程细节

• 固溶处理通常在1800至2450华氏度的真空环境下进行，然后通过风机快速冷却至室温。许多材料都有特定的冷却速度，必须达到特定的冷却速度，以确保最终产品达到适当的冶金组织。
• 沉淀时效硬化通常在1000至2080°F的真空、惰性气氛或空气中进行，根据具体材料和冶金微观结构的规定，保持时间从2小时到40小时以上。为了达到最终的预期结果，还需要多个步骤(每一步都降低温度)。
• 适用的工业规格包括SAE AMS 2773和AMS 2774。