烟气轮机用Waspaloy合金叶片热处理工艺的选择

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1993.01.001 第15卷第1期 北京科技大学学报 Vol.15 No.1 193年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.1993 烟气轮机用Waspaloy合金叶片 热处理工艺的选择 王 迪” 陈国良* 摘要：就烟气轮机用Waspaloy合金涡轮叶片热处理工艺的选择，分析了合金经2种不同的热 处理工艺处理后，组织与性能表现出的不同特点。结合叶片的实际工作条件进行了综合分析与 讨论。 关键词：烟气轮机，Waspaloy合金，祸轮叶片，相，热处理 Selection of Heat Treatments for Waspaloy Alloy as Flue gas Turbine Blade Wang Di Chen Guoliang' ◆ ABSTRACT:A superalloy,Waspaloy.was selected as a typical blade alloy for the advanced flue gas turbine.Two different heat treatments which resulted in the different microstructure and mechanical properties were investigated and compared.However,the blades with these two heat treatments have been successfully performing for more than one year.A detailed discussion was given in this paper. KEY WORDS:flue gas turbine,Waspaloy alloy,blade,y phase heat treatment 标志烟气轮机质量水平的重要指标之一，是热部件的选材与材质控制。国内与国外主 要热部件的选材基本相同c)。我国生产的Waspaloy(GH864)合金涡轮叶片已在YL Ⅱ10000型烟气轮机上通过了15000h长寿命装机运行考验，仍在继续使用。尽管选材相 同，国内对材料的生产工艺和质量控制均进行了比较细致的研究工作，使之适应工作条件 对材料的实际使用要求，并在材料的生产与使用过程中不断完善。 1两种热处理工艺 目前，烟气轮机用Waspaloy合金叶片采用(A)、(B)两种不同的热处理工艺： 1992-06-02收稿 *材料科学与工程系(Department of Materials Science and Engineering). 第一作者王迪男55副教授

第 1卷5 第 】期 北 京 科 技 大 学 学 报 一” 年3 一月 J o unr a l oUf n i ev r s i t y o f s e i e ne e a ndT e e h n o l oBg y e i i n g V o l 。 1 5 N o . l J a n 。 1 993 烟气轮 机用 W a s p a l o 合金y 叶 片 热处理工 艺的选择 王 迪 ’ 陈 国 良 * 摘 要 就: 烟 气轮机 用 w a s Pa l 合 金涡oy轮叶片热处 理工 艺的 选择 , 分 析 了 合金 经 2 种不 同的热 处理 工 艺处 理后 , 组 织与 性能表现 出的不 同特 点 。 结合叶 片的实际 工作条 件进行 了综合分 析 与 讨论 。 关键词 : 烟气轮 机 , w a s p al 叮 合金 , 涡 轮叶片 , 了相 , 热处理 S e l e c t i o n o f H e a t T r e a t m e n t s fo r W a s P a l o y A ll o y a s F l u e G a s T u r b i n e B l a d e 附 a n g D i ` C I : e n G u o li a n g A B S T R A C T : A s u P e r a ll o y , W a s p a l o y , w a s s e l e e t e d a s a t y P i e a l b l a d e a ll o y fo r t h e a d v a n e e d fl u e g a s t u r b i n e . T w o d i fe r e n t h e a t t r e a t m e n t s w h i e h r e s u lt e d i n t h e d i fe r e n t m i e r o s t r u e t u r e a n d m e e h a n i e a l P r o p e r t i e s w e r e i n v e s t i g a t e d a n d e o m P a r e d . H o w e v e r , t h e b l a d e s w i t h t h e s e t w o h e a t t r e a t m e n t s h a v e b e e n s u e e e s s fu ll y p e r fo mr i n g fo r m o r e t h a n o n e y e a r . A d e t a il e d d i s e u s s i o n w a s g i v e n i n t h i s P a P e r . K E Y W O R D S : fl u e g a s t u r b i n e , W a s p a l o y a ll o y , b l a d e , 7 , p h a s e h e a t t r e a t m e n t 标志烟气轮 机质量水 平的 重要指标之一 , 是 热部件的选材与材质控制 。 国内与国外主 要 热 部件 的 选 材基本相 同 〔 ’ 〕 。 我 国 生 产的 w as p al o y ( G H 8 6 4) 合金 涡轮 叶 片已 在 Y L 1 1 0 0 0 0 型烟气轮 机 上 通 过 了 15 O0 0 h 长 寿 命装 机运行 考验 , 仍 在继续使用 。 尽 管选材相 同 , 国 内对材料的 生 产工艺和质量 控制均进行 了比较细 致的研究工 作 , 使之适应 工作 条件 对材 料的 实 际 使用 要 求 , 并在 材料的生产与使用 过程 中不 断完善 。 1 两种热处理工艺 目前 , 烟气轮 机用 W as p al oy 合金 叶片采 用 ( A ) 、 ( B ) 两种不 同 的热处理工艺 : 19 92一 06一 0 2 收稿 * 材料科学 与工程系 (D e p a r t m e n t o f M a t e r i a l s s c i e n e e a n d E n g i n e e r i n g ) 笛一作考 下 油 男 5 副教授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 01. 004

Vol.15 No.1 烟气轮机用Waspaloy合金叶片热处理工艺的选择 ·21· (A)1080℃/4h/空冷+845℃/24h/空冷+760℃/16h/空冷 (B)1023℃/4h/空冷+845℃/4h/空冷+760℃/16h空冷 两工艺分别来自AMS5708E2和AMS5704C3:。两工艺的差别是固溶处理温度 为1080℃和1023℃，以及845℃稳定化处理的保温时间有较大差别。 通常用做祸轮叶片的Waspaloy合金是采用(A)工艺处理。美国ELLIOTT公司的 TH-85-2型烟气轮机，其Waspaloy合金涡轮叶片采用了(B)工艺处理。(B)工艺来 源于AMS5704C,规定的热处理温度为995~1040℃。 2试验结果与分析 2.1试验用材料 为采用双真空工艺生产的Waspaloy(GH864)合金棒材，经模最成烟气轮机用叶片 毛坯。叶片毛坯分别经(A)、(B)工艺热处理后，取样测试力学性能和进行组织分析。 2.2力学性能测试结果 试验用叶片毛坯分别经(A)、(B)工艺热处理之后，力学性能的测试结果见表1。 可以看出，相同材料经两种工艺热处理后的力学性能，表现出明显的不同特点。固溶处理 温度高的(A)工艺，得到的高温持久断裂寿命明显高于(B)工艺，而且持久试验温度 愈高，这种优势愈明显。固溶处理温度低的(B)工艺，与(A)工艺相比，可以获得高 的室温与高温瞬时拉伸强度和塑性，以及高的持久塑性。很明显，(B)工艺上述性能的 改善，是以大幅度降低持久强度为代价取得的。 表1 Waspaloy合金试样的力学性能 Table 1 Mechanical properties of Waspaloy alloy samples 室温驿时拉伸 538℃群时拉伸 热处理工艺 001 中 db F0.1 (MPa) (MPa) (%) (%) (MPa) (MPa) (%) (%) 1190 840 21.4 26.5 1120 703 18.4 22.6 (A) 1240 866 20.2 24.6 1135 716 16.8 22.2 1293 920 21.6 30.4 1268 812 25.6 36.3 (B) 1334 941 27.6 31.6 1263 825 27.2 29.4 (续表1) 815℃群时拉伸 732℃~517MPa持久 815℃~330MPa持久 工 c02 艺 (MPa)(MPa)(% (%) (h) (%) (%) (h) (%) (%) 659 604 35.2 51.9 92.8 20.6 32.5 76.3 35.6 50.3 (A) 674 593 38.6 57.2 115.4 32.5 31.8 87.6 36.4 42.2 720 690 36.8 81.6 41.0 73.0 86.1 20.3 42.4 72.9 (B) 743 694 43.6 78.2 50.9 50.1 60.4 24.1 64.0 76.9 2.3合金的组织分析

V o l . 15 N o . I 烟气轮机用 w a s Pa loy 合金 叶片热处理工艺的选择 ( A ) 1 0 8 0 ℃ / 4 h / 空冷+ 84 5 ℃ / 2 4 h / 空冷+ 7 6 0 ℃ / 16 h 厂空冷 ( B ) 1 02 3 ℃ / 4 h / 空 冷十8 45 ℃ / 4h / 空 冷十7 60 ℃ / 1 6h , 空冷 两 工 艺分 别来 自 A M s 7 08 E 二鱿 和 A M s 7 04 c 〔’ 二 。 两工 艺 的差 别 是 固溶处 理温度 为 1 08 0℃ 和 1 0 23 ℃ , 以 及 8 45 ℃ 稳定化处 理的 保温时间有较 大差别 。 通 常用 做 涡轮 叶片 的 w as p al o y 合 金是采用 ( A ) 工 艺处 理 。 美国 E L IL O T T 公 司的 T H 一 8 5 一 2 型烟 气 轮机 , 其 W as p al o y 合金 涡 轮 叶 片采 用 了 ( )B 工 艺 处理 。 ( B ) 工艺 来 源 于 A M S S 7 0 4 C , 规 定 的热 处理 温度 为 9 9 5一 1 0 4 0℃ 。 2 试验结果 与分 析 2 . 1 试验用材料 为 采 用双 真空 工 艺生产 的 w as p al oy ( G H 8 6 4) 合金 棒 材 , 经 模锻 成烟 气 轮机 用叶 片 毛坯 。 叶 片毛坯分 别经 ( A ) 、 ( B) 工艺热处理后 , 取 样测 试 力学性能和 进 行组 织分析 。 2 . 2 力学性 能测试结 果 试 验 用 叶片毛 坯 分 别 经 ( A ) 、 ( B ) 工 艺 热处 理之后 , 力学 性能 的 测试 结果 见 表 1 。 可 以看出 , 相 同材 料经 两种工 艺热处 理后 的 力学性能 表现出 明显的 不 同特 点 。 固溶处理 温 度高的 ( A ) 工 艺 , 得 到 的 高温 持久 断裂寿命 明显高于 ( B ) 工 艺 , 而且持 久试 验温度 愈高 , 这 种 优 势 愈 明显 。 固溶 处理 温 度低 的 ( B ) 工 艺 , 与 ( A ) 工艺 相 比 , 可以 获 得高 的 室温 与高 温 瞬时 拉 伸强 度 和 塑性 , 以 及高 的持 久 塑性 。 很 明 显 , ( )B 工 艺上 述性能 的 改善 , 是 以大幅度降 低持 久 强度 为代价 取得 的 。 表 1 w as aP loy 合金试样的力学性 能 T a b l e 1 M e e h a n i e a l P r o P e r t i e s o f w a s P a l o y a ll 。冬 , s a m Pl e s 室温瞬时拉伸 5 38 ℃ 释时拉 伸 热处理 工 艺 几 丙 : 占 沙 丁b 凡之 占 沙 (M P a ) (M P a ) (% ) ( % ) ( M P a ) (人I P a ) ( % ) (% ) 1 19 0 84 0 2 1 . 4 2 6 5 1 12 0 7 0 3 18 . 4 2 2 . 6 ( A ) 1 2 4 0 86 6 2 0 . 2 2 4 . 6 1 1 3 5 7 16 16 一 8 2 2 . 2 1 2 9 3 9 2 0 2 1 . 6 3 0 4 1 2 6 8 8 12 2 5 6 3 6 . 3 ( B ) 1 3 3 4 9 4 1 2 7 . 6 3 1 石 1 2 6 3 8 2 5 2 7 . 2 2 9 . 4 (续表 1) 8 15 ℃ 瞬叶 拉伸 7 3 2 ℃ 一 S I 7 M P a 持久 8 15℃ 一 33 0 M P a 持久 1 o b 。 。 . : 占 沙 : 占 沙 : 占 访 艺 (M P a ) (M P a ) ( % ) (% ) ( % ) ( % ) 6 7 4 7 2 0 6 0 4 5 9 3 6 9 0 6 9 4 ( h ) 9 2 . 8 ( 仑0/ ) 3 2 5 ( h ) 7 6 3 ( % ) 5 0 . 8 望8 1 . 6 l」全三 4 I . U 3 2 7 3 . 6 . 5 . O 3 1 8 6 2 0 . 3 2 4 . 7 型4 2 , 4 4 2 . 2 7 2 乡 7 6 乡 .2 3 合金的组 织分 析

·22 北京科技大学学报 1993No.1 相同材料经(A)、(B)工艺热处理后力学性能表现出来的差异，取决于合金内部组 织的不同特点，主要是？基体的晶粒大小与相析出的数量、状态不同。 Waspaloy合金的晶粒长大规律表明(4,5：，团溶处理温度低于1000℃，晶粒大小不 发生变化；低于1040℃固溶处理，晶粒稍有长大；晶粒突然长大温度在1040~1060℃ 之间。晶粒突然长大温度与相的溶解温度是对应的，·相的溶解与否对晶粒长大具有重 要影响。由文献[5]阿知，本试验用材料的A-i含量为4.39%，相的溶解温度在1 C40℃左右。(A)、(B)两工艺的固溶处理温度分别处于'相完全溶解温度的两侧，热处 理后获得的晶粒大小有明显差别（见图1）。 100:m 100m 图1 Waspaloy合金试样热处理后的品粒大小 Fig.1 Grain size of Waspaloy aloy blade after various heat treatments 晶粒大小不同是合金表现出上述不同 力学性能的重要原因之一。从图1-(6)还 可看出，(B)工艺可以获得细小品粒， 但不均匀，并仍然保留了部分处于高能状 态的没有再结品的锻态晶粒组织。试验表 明，如果把(B)工艺的固溶处理温度提 高10~15℃，在1033~1038℃图溶处 ..100m 理，再结晶已完全，品粒稍有长大（见图 2)。固溶处理温度提高10~15℃，合金 图2模锻叶片毛还的晶粒大小 的力学性能与(B)工艺相同，固溶处理 Fig.2 Grain size of Waspaloy alloy blad 温度也仍然符合AMS5704C规定的995~1040℃。晶粒组织的改善对材料的长寿命使用 是有益的。 透射电子显微镜观察看出，叶片毛坯经1080℃/4固溶处理之后，相已完全溶 解。而经1023℃/4h因溶处理，Y相并没有完全溶解，锻态粗大的y相颗粒仍然保留了 下来，数量约在4%左右。锻态未溶的粗大颗粒可以起到对品界的钉扎作用，从而阻止 了1023℃固溶处理过程中的品粒长大，仍然保持了较为细小的锻态品粒组织。叶片毛坯 经(A)、(B)工艺完全热处理、'相析出明显不同（见图3）。(A)工艺热处理之后，在y 基体上弥散析出直径约在400-700nm之间的相，数量约21%左右。从图3(b)看出，经

北 京 科 技 大 学 学 报 9 3 N o . 1 相 同材 料经 ( A ) 、 ( B ) 工 艺热处 理 后 力学性 能 表现 出来 的 差 异 , 取决 于 合 金 内 部组 织的不 同特点 , 主 要是 7 基体的晶 粒大小 与 厂相析出 的数量 、 状态不 同 。 w as aP lo y 合金 的 晶粒长 大 规 律表 明 以鱿 , 固溶 处理 温 度 低 于 1 0 0 ℃ , 晶 粒 大小 不 发生 变化 ; 低 于 1 0 4 0 ℃ 固溶处 理 , 晶 粒稍 有 长大 ; 晶粒 突然 长大温 度在 1 04 0 一 1 0 60 ℃ 之 间 。 晶粒 突然 长大 温 度 与 厂相 的溶 解 温度是 对应 的 , .’} 相的 溶 解 与否 对 晶粒 长大 具有重 要 影 响 。 由文 献 【5J 可 知 , 本 试 验 用 材 料 的 lA 二 iT 含 量 为 .4 39 % , 丫相 的 溶 解温 度 在 1 04 0℃ 左右 。 ( A ) 、 ( B ) 两工 艺的 固溶 处 理温 度分 别 处 于 丫相完 全 溶解 温 度 的两 侧 , 热处 理后 获 得的 晶粒 大 小有明 显差 别 ( 见图 l ) 。 ’ _ 拼 二 〔 ’ 七 . t b 冬 、 | ` 7 , 片尸t 丫六 - 一仪 ` 、 一 扳、 寸` ` 、 荞 、 又办` ’ 丫一 声 ~ 二 万 · 户 ` 万 ’ 二二 , ,. 厂 f , ù呵 声ó r 火 ó . 卜 . 月一 、 \\ \ 旅“ùn一 · 、 尸 ` 丫` `. 城 / , . \ . ù r \ - 、 一卜 l 、 、 \ . 弓 衬 . /少 F i g 图 1 W as p a l叮 合金试样热处理后的晶粒大 小 G r a i n s 让e o f W a s P a l o y a ll o y b l a d e a ft e r v a r i o u s h e a t t r e a tm o n t s 厂 一 几 . 夕 晶粒 大 小不 同是 合金表 现 出上 述不 同 力 学性 能 的 重 要原 因之 一 。 从 图 1 一 (b) 还 可 看 出 , ( )B 工 艺 可 以 获 得 细 小 晶粒 , 但不 均 匀 , 并仍然 保留 了部分 处于 高能状 态的 没 有再结 晶 的锻 态晶粒组织 。 试验表 明 , 如 果 把 ( B ) 工 艺 的 固 溶 处理 温 度提 高 1 0 一 1 5 ,C , 在 1 0 3 3一 1 0 3 8 ,C 固 溶 处 理 , 再结晶 已完全 , 晶 粒稍有 长大 ( 见 图 2) 。 固 溶 处 理 温 度提高 10 一 15 ℃ , 合金 图 2 模锻 叶片毛坯 的晶粒大 小 的 力学性能 与 ( B ) 工艺 相 同 , 固溶 处理 F i g · 2 G r a i n s i z e o r w a s p a l o y : zl o y bla d 温度 也 仍然 符合 A M S S 7 0 4 C 规定的 9 95 一 1 0 4 0 ℃ 。 晶粒 组 织的 改善对 材料的长 寿 命使 用 是有 益 的 。 透 射 电子 显 微 镜 观察 看出 , 叶 片毛 坯 经 1 0 80 亡 / 4 h 固溶 处 理 之 后 , 丫相已 完全溶 解 。 而 经 1 02 3 ℃ / 4 1 1 固溶 处 理 , 厂相 并 没有完全 溶解 , 锻态粗 大 的 .}’ 相 颗粒仍然 保 留 了 下来 , 数量约在 4 % 左 右 。 锻 态 未溶 的粗 大 .’} 颗粒 可 以起到 对品界 的钉 扎作 用 , 从而阻 止 了 1 0 2 3℃ 固溶 处理 过 程 中的 晶粒 长 大 , 仍然 保持 了较为 细 小的 锻 态 品粒组 织 。 叶 片毛 坯 经 ( A ) 、 ( B ) 工 艺 完全热 处 理 , ’}l 相析出 明显不 同 ( 见 图 3) 。 ( A ) 工 艺热处 理之 后 , 在 下 基体上 弥散析出直 径 约 在 4 0 0 一 7 0 0 n m 之 间的 7 , 相 , 数量约 21 % 左 右 。 从 图 3 (b) 看出 , 经

Vol.15 No.1 烟气轮机用Wa5 paloy合金叶片热处理工艺的选择 ·23· (B)工艺热处理之后，存在有两种尺寸大小明显不同的相。其中大颗粒y相的直径约 3500m,为锻态未溶的y相，在热处理过程中继续长大的粗大颗粒。在粗大y相之间， 均匀、弥散分布有小颗粒相，直径约在300nm左右。y相，总量约19%。 0.1671m 0.25m 图3叶片毛还热处理后的y相 Fig.3y'phase after heat-treat in the samples (A)、(B)工艺热处理后析出的y相，其化堂组成基本相近，无明显差别。Y相的化 学组成式如下： (A)-(（Ni0.939C00.036Cra.0283.22(A1393Ti0.576Mo0.o0） (B)-(Ni0.925Co0.032Cr0.030d3.20(Al0,427Ti0.541Mc0.0 Waspaloy合金模锻叶片毛坯经(A)、(B)工艺热处理之后组织上的主要差别归纳在 表2之中。在分析从美国引进的TH-85-2型烟气轮机Waspaloy合金涡轮叶片时发现， 此叶片采用(B)工艺热处理，其晶粒大小与图1b完全一样，晶粒细小但不均匀，也保 留了没有完全再结晶的锻态晶粒组织。其相的析出状态也与我们的分析相同。除表2列 外，(A)工艺的晶界M23C6数量稍多于(B)工艺， 表2试样经(A)和(B)工艺热处理后的组织 Table 2 Microstructure after heat treatment(A)and (B)in Waspaloy alloy blade 热处理工艺 晶粒尺寸 晶界MC6 y相数量，% y相直径，nm (A) 大、均匀 多 约21 400-700 (B) 小、均匀 少 约19 -3500 -300 2.4热处理工艺选择 通常用做涡轮叶片的高温合金，对于高温持久和蠕变性能的要求是重要的，因此，选 择(A)工艺作为烟气轮机涡轮叶片Waspaloy合金的热处理工艺是合理的。实践表明， 采用两种工艺的Waspaloy合金叶片，均通过了一个周期（约8000h)装机运行的实际考 验，满足了设计和使用要求，说明两种工艺均可选用

V o l . 1 5 N o . l 烟气轮机用 Was p al oy 合金叶片热处理 工艺的选择 (B) 工艺热 处 理 之 后 , 存在有 两 种 尺寸 大 小 明显 不 同的 丫相 。 其 中大 颗 粒 , /相 的直 径 约 3 5 o o n m , 为 锻 态 未溶的 厂相 , 在热 处 理 过程 中继续长 大的 粗 大 颗粒 。 在粗大 夕 ,相之 间 , 均 匀 、 弥散分布有小颗粒 厂相 , 直 径约 在 3 0 0n m 左 右 。 洲相总 量 约 19 % 。 图 3 叶片毛坯 热处理后的 丫相 F i g . 3 下 , Ph a s e a ft e r h e a t一 tr e a t i n t h e s a m Pl e s ( A ) 、 ( B) 工 艺热 处 理后析出的 洲相 , 其 化 学组成 基 本相近 , 无明显 差别 。 , ,相 的化 学组 成 式如下 : ( A ) 一 (N i o 9 39 C o o . o 36 C r 。 , 。2 : ) 3 2 2 ( A l o . 39 3T i o . 57 6M o 。加3 ) ( B ) 一 ( N i 。月 2 5C o o . o 3 2C r 。刀 3。 ) 3 . 2。 ( A I 。冲 2 7 T i 。石4 , M o 。刃。: ) 。 w as p al oy 合金 模锻 叶 片毛坯 经 ( A ) 、 ( B ) 工艺热 处理 之后 组 织上的主 要 差别归纳在 表 2 之 中 。 在分析从 美国 引进 的 T H 一 8 5一 2 型烟气 轮 机 W as p al o y 合 金 涡轮 叶片时发 现 , 此 叶 片采用 ( B ) 工 艺热处 理 , 其晶粒 大 小 与 图 lb 完全一 样 , 晶粒 细 小但不均 匀 , 也 保 留 了没 有完全再结晶的 锻态 晶粒组 织 。 其 , `相的析出状 态也 与 我们 的分析相 同 。 除表 2 列 外 , ( A ) 工艺的 晶界 M 23 C 6 数量 稍多于( B )工艺 。 表 2 试样经( A)和 ()B 工艺热处理后的组织 T a b l e 2 M i e r o s tr u e t u r e a ft e r h e a t t r e a mt e n t ( A ) a n d (B ) i n W a s p a l o y a l l o y b l a d e 热处理工艺 晶粒尺寸 大 、 均 匀 晶界 M 2 3 C 5 厂相数量 , % 下,相直径 , n m 小 、 均 匀 约 2 1 约 19 4 0 0一 7 00 ~ 3 500 认(B 少多 e 30 0 .2 4 热处理工艺选择 通 常用 做 涡轮 叶片的 高温 合金 , 对于 高温 持久和 蠕变 性能 的要求是 重要的 , 因此 , 选 择 ( A ) 工 艺作为 烟气轮机 涡轮 叶 片 W as p al o y 合金 的热处 理 工 艺是 合理 的 。 实践表明 , 采用 两 种工 艺的 w as p al oy 合 金 叶片 , 均通 过 了一个 周期 ( 约 8 0 0 0 h) 装机 运行 的实际考 验 , 满足 了设计和 使用要求 , 说 明两种工 艺均可 选用

·24· 北京科技大学学报 1993No.1 根据我国炼油厂已建成的35套能量回收系统的统计情况来看6：，烟气入口温度在 610~700℃之间。也就是说烟气轮机涡轮叶片的工作温度不超过650℃，但要求工作寿命 很长。在这样的工作条件下，虽然(A)工艺可以获得高温度下高的持久性能，但并没有 被充分利用，而(B)工艺则有利于发挥合金的使用潜力，而且合金在长周期使用过程 中，会产生由于Y相补充析出的二次强化效应，(B)工艺处理的合金有优越的塑性指标 来适应长期使用后的性能变化。但是，Wwaspaloy合金一般A+Ti含量控制在4.40%左 右时，选用(B)工艺的固溶处理温度应适当提高10℃左右。 3结论 (1)(A)、(B)两工艺均可满足烟气轮机用Waspaloy合金涡轮叶片的使用要求。 (2)经(A)工艺处理的Waspaloy-合金叶片具有高的持久强度，(B)工艺处理可以 获得高的瞬时拉伸性能和持久塑性。 (3)(A)、(B)工艺处理的Waspaloy合金，组织上的明显差别表现在晶粒大小和y相 析出形态不同。 (4)由于烟气轮机涡轮叶片的工作温度较低，建议Vaspaloy合金叶片选用(B)工艺 热处理。 参考文献 1王迪.石油化工设备技术，1991,12(3)：12-16 2 Aerospace Material Specification,5708E.1981,1:10 3 Aerospace Material Specification,5704C,1982,1:1 4祁燕昆.北京科技大学金属材料科学与工程系毕业论文，1991,6 5 Rehrer W J P.Metals,1970,22:32 6于克敏等，石油化工设备技术，1991.12(3：6-12

北 京 科 技 大 学 学 报 19 93 N o . l 根 据 我 国炼 油 厂 已 建成 的 35 套 能量 回 收 系统 的 统计情况 来 看 : 6; , 烟气人 口 温度 在 6 10 一 7 0 0℃ 之间 。 也就是 说烟气轮 机涡轮 叶 片的工 作温 度不 超 过 6 50 ℃ , 但要求 工作寿 命 很长 。 在 这样的 工 作 条 件下 , 虽 然 ( A ) 工 艺可 以 获得 高温 度下 高 的持 久性能 但并没 有 被充分 利 用 , 而 ( B ) 工 艺 则 有 利 于 发 挥合 金的 使 用 潜 力 。 而且 合 金 在长周 期 使用 过 程 中 , 会产 生 由于 犷相 补充 析出的 二 次 强 化效 应 , ( B) 工 艺处 理的 合 金有 优越的 塑性 指标 来适 应长 期使用 后 的性 能变化 。 但是 , w w as aP lo y 合 金 一般 lA + iT 含 量控制 在 .4 4 0% 左 右时 , 选用 ( B ) 工艺的 固溶处 理温度应 适 当提高 10 ℃ 左右 。 3 结 论 l() ( A ) 、 ( )B 两工 艺均可 满足 烟气轮 机用 w as aP lo y合金 涡 轮叶 片的 使 用要求 。 ( 2) 经 ( A ) 工 艺 处理的 w a sP al oy 合 金 叶 片具有高 的持 久 强度 , ( B ) 工 艺处 理 可 以 获 得 高的 瞬时拉 伸性能 和持久 塑 性 。 (3 ) ( A ) 、 ( )B 工艺 处 理的 w as aP lo y合 金 , 组 织上的 明显 差别表 现 在 晶粒大 小 和丫相 析 出形态 不 同 。 (4) 由 于烟气轮 机 涡轮 叶 片的 工 作温 度 较低 , 建 议 w as aP lo y合 金 叶 片选用 ( B ) 工 艺 热 处理 。 参 考 文 献 l 王 迪 . 石 油 化工 设 备技 术 , 19 91 , 12 (:3) 12 一 16 2 A e r o s P a e e M a t e ir a l S P e e iif e a t i o n , 5 7 0 8 E . 19 8 1 , l : 10 3 A e r o s p a e e M a t e ir a l S P e e i if e a t i o n , 5 7 0 4 C , 19 8 2 , l : 1 4 祁 燕 昆 . 北京 科技 大 学金 属材 料科 学 与工程 系 毕业论 文 , 19 91 , 6 5 R e h r e r W J P . M e t a l s , 19 7 0 , 2 2 : 3 2 6 于 克 敏等 . 石 油化 工 设备 技术 , 19 91 . 12( 3) : 6 一 12