Haynes合金是美國Haynes公司開發(fā)的一種Ni-Cr-Co-Mo系時(shí)效強(qiáng)化型高溫耐熱合金，該合金具有良好的熱加工性、抗腐蝕性、長期時(shí)效組織穩(wěn)定性和優(yōu)異的蠕變強(qiáng)度，是美國700℃超超臨界火電機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子候選材料之一。目前對該合金的研究多集中在蒸汽氧化性、焊接性以及疲勞性能等方面。有關(guān)固溶處理工藝對合金組織與性能的影響報(bào)道較少。為此科研人員研究了固溶處理工藝對其組織和硬度的影響，為我國700℃超超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子選材提供試驗(yàn)參考，也為該合金的國產(chǎn)化及實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)。
試驗(yàn)所用Haynes合金的主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：C0.06，Cr19.64，Co10.04，Mo8.18，Al1.48，Ti2.15，Si≤0.1，Mn≤0.1，F(xiàn)e≤0.1，Ni余量。試驗(yàn)合金采用25kg真空感應(yīng)爐熔煉，均勻化處理后，鍛造成Φ16mm圓棒。試驗(yàn)合金原始鍛態(tài)組織細(xì)小均勻，晶內(nèi)和晶界存在較多的未溶碳化物，碳化物在晶界呈連續(xù)分布。
將試驗(yàn)合金分別在1060、1090、1120、1150和1180℃溫度下進(jìn)行2h固溶處理，觀察不同固溶溫度下合金的組織和硬度。將另一組試樣在1120℃溫度下分別進(jìn)行保溫30、60、90和120min的固溶處理，觀察固溶時(shí)間對合金組織和硬度的影響。
在固溶處理后的合金上截取金相試樣，經(jīng)打磨、拋光、腐蝕后進(jìn)行顯微組織觀察和分析以及硬度測試。試驗(yàn)結(jié)果顯示：
?。?）Haynes282耐熱合金的晶粒尺寸隨固溶溫度的升高和保溫時(shí)間的延長逐漸增大。計(jì)算結(jié)果表明，試驗(yàn)合金晶粒長大激活能約為382kJ/mol。
?。?）1060～1150℃保溫2h固溶時(shí)，隨固溶溫度的升高，試驗(yàn)合金中未溶MC型和M23C6型碳化物逐漸回溶，固溶溫度超過1150℃后合金中的碳化物基本溶解。1120℃固溶處理時(shí)，隨保溫時(shí)間的延長合金中碳化物快速溶解。
?。?）1060～1150℃固溶溫度范圍保溫2h和1120℃保溫30～120min時(shí)間固溶時(shí)，試驗(yàn)合金硬度隨著固溶溫度的升高和保溫時(shí)間的延長逐漸降低，而晶粒長大和未溶碳化物的溶解是造成合金硬度下降的主要原因。