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原文传递 GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法

专利名称：	GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法
摘要：	本发明属于变形高温合金材料制备领域，涉及GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法；本发明针对发动机用GH4169合金棒材批次性能波动大，内部残余应力过高等问题，设计大规格GH4169合金棒材的取样方法，结合光电直读光谱仪等设备，根据Nb、Al、Ti三种元素成分检测结果，利用方差统计计算结果，评价GH4169合金棒材的区域成分偏析程度。采用光电直读光谱仪检测成分的优点在于不需要对高温合金试样进行过多的前处理，批量分析效率高，对外部环境无污染等。本发明提出的检测评价方法有助于控制航空发动机用变形高温合金GH4169棒材的批次性能波动，提高发动机的可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国航发北京航空材料研究院
发明人：	张勇;曹维;韦康;贾崇林;王涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910787932.8
公开号：	CN110455780A
代理机构：	中国航空专利中心
代理人：	杜永保
分类号：	G01N21/67(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100095北京市海淀区北京市81号信箱科技发展部
主权项：	1.GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)GH4169合金铸锭进行棒材锻造； 2)棒材加工：去除GH4169合金棒材头部钳把、尾部工艺波动段及棒层表层氧化皮； 3)湿法化学分析试末取样；在加工后的棒材上取试末进行元素分析，分析结果满足GH4169合金相关标准的化学成分范围要求，进入步骤4)； 4)低倍试片加工：在GH4169合金棒材取2片试片，对2片试片进行热处理，具体热处理工艺为：960℃±10℃×1h，空冷；720℃±10℃×8h，以50℃/h冷速炉冷至620℃±10℃×8h，空冷；低倍试片腐蚀后，目视检查低倍试片，要求试片上无疏松、孔洞、微裂纹、折叠、夹杂等冶金缺陷；腐蚀后的低倍试片表面研磨，减薄去除厚度0.5mm～0.8mm； 5)检测取样部位设计：在GH4169合金低倍试片的边缘部位、1/2半径部位、中心部位均匀标明测试位置； 6)测试样品制备：把两块GH4169合金低倍试片切割加工成能够放入光电直读光谱仪真空检测室的尺寸合适的块状试样，机加工研磨试样，研磨后的块状试样表面应无加工纹路；放入光电直读光谱仪的GH4169块状试样温度≤40℃； 7)成分测定：通过光电直读光谱仪，在GH4169合金棒材试片上标明的测试位置处，测定三种元素铌Nb、铝Al、钛Ti的含量； 8)方差统计分析：从GH4169合金棒材低倍试片标注的测试位置测定化学成分，把三种元素的检测数据均代入公式(1)计算相对标准偏差：其中，RSD(relative standard deviation)为相对标准偏差，s是标准偏差表示某一元素测定结果的算术平均值，n表示样本数量； 9)根据相对标准偏差值的计算结果，横向对比检查GH4169合金棒材2片试片Nb、Al、Ti三种元素的方差值是否一致，相对标准偏差值越接近0，表明成分一致性越好，偏析程度越小。 2.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述测试位置为边缘部位取样最少8个，1/2半径部位取样最少4个，试片心部选取1个试样。 3.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述Nb、Al元素含量的RSD≤2；Ti元素含量的RSD≤3。 4.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述棒材锻造为双联熔炼或三联熔炼工艺制备的GH4169合金铸锭开坯与棒材锻造。 5.如权利要求4所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述双联为真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔，或者真空感应熔炼+真空自耗重熔；三联为真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔。 6.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述试末取样、低倍试片取样是分别在棒材的头部和尾部。 7.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述GH4169合金大规格棒材为直径≥Φ200mm。 8.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述低倍试片厚度为20mm～30mm。 9.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述块状试样平面面积尺寸上限应结合光电直读设备激发室的内部尺寸及火花架的高度确定。 10.如权利要求1所述的GH4169合金大规格棒材区域成分偏析检测方法，其特征在于，所述成分测定前采用GH4169合金标样，对光电直读光谱仪标定。
所属类别：	发明专利