本發明屬于滲鋁技術領域，具體涉及GH4049球體滲鋁方法。

背景技術：

如圖1和2所示，某航空發動機在研制過程中，設計圖要求球體(材料GH4049)硬度為HB285～352，并對球面D進行滲鋁，深度30μm～50μm。

GH4049是一種復雜合金化的鎳基難變形高溫合金，采用標準規定的硬度值范圍HB302～363對應的熱處理制度進行熱處理后，都很難保證該范圍的硬度值，常出現返工仍不合格，報廢零件的情況。而設計要求的硬度值為HB285～352，比標準中規定的更嚴格，增加了熱處理的難度。且球體熱處理后還需進行滲鋁，然而在滲鋁前進行的固溶+時效處理，其硬度都一直難以達到設計要求。目前同行業中沒有類似工藝可以使其能夠達到設計要求，必須發明一種新的方法在滿足滲鋁層深度的同時保證硬度要求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種GH4049球體滲鋁方法，確保滲鋁層深度30μm～50μm的同時保證硬度要求達到HB285～352。

技術要求中需對球面進行滲鋁，滲鋁層深度30μm～50μm，且同時保證零件的硬度要求HB285～352，傳統方法路線：固溶+時效→滲鋁；本發明的路線：固溶→時效+滲鋁。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方法來實現：

一種GH4049球體滲鋁方法，首先對GH4049毛坯料進行固溶處理，然后將固溶處理后的毛坯料加工成帶有球面D的半成品，最后在時效溫度下對半成品球面D進行滲鋁的同時對半成品整體進行時效處理。

所述GH4049毛坯料固溶包括一次固溶和二次固溶,其中一次固溶溫度為1200±10℃；保溫時間為2～2.5h；冷卻劑為空氣；二次固溶溫度為1050±10℃；保溫時間為4～4.5h；冷卻劑為空氣。

所述半成品以其時效溫度進行滲鋁，溫度為450±30℃；保溫時間為2～2.5h；升溫至950±10℃；保溫時間為10～12h；冷卻劑為空氣。

所述滲鋁劑由經焙燒的鋁鐵粉末按重量與1.5％～2.0％的經干燥的氯化銨粉末配成，其中鋁鐵粉末中新鋁鐵粉末按重量占15％～30％。

所述GH4049毛坯料為圓棒坯料。

所述圓棒坯料截面直徑為Ф14mm，長度為500mm。

所述帶有球面D的半成品還包括一對平行平面。

所述球面D的直徑為Ф10mm，一對平行平面的距離為6.4mm。

本發明在對毛料進行熱處理時只進行固溶處理，不進行時效處理，不保證設計要求的硬度符合HB285～352，待進行滲鋁工序時，將滲鋁與時效處理同時進行(即用其時效溫度進行滲鋁)，這樣既保證了滲鋁深度要求又保證了硬度要求。

與現有技術相比，本發明采用先固溶，然后滲鋁與時效同時進行的方法，節約了成本，縮短了生產時間，提高了生產效率；傳統熱處理觀念一般都是先進行固溶+時效處理保證其硬度，然后再進行滲鋁保證滲鋁層的深度。但本發明采用先固溶，然后滲鋁與時效同時進行的方法，既減小了后續滲鋁時降低零件硬度的風險，又減少了零件的熱處理時間。此項工藝方法的應用，改變了技術人員對零件進行熱處理時的工藝排布的傳統思維，為今后對類似零件的熱處理起到了積極的作用。截止目前共加工零件2批次共108件，生產驗證效果良好。

附圖說明

圖1為球體零件毛料狀態示意圖；

圖2為球體零件示意圖(圖中S代表sphere)；

圖3為球體毛坯料的化學成分表(按質量百分比計)。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明：

如圖1和2所示，傳統的熱處理方案是先對圖1所示的毛坯料(圓棒坯料截面直徑為Ф14mm，長度為500mm，毛坯料的化學成分如圖3所示)進行固溶+時效處理，保證硬度HB285～352，待零件加工到圖2所示的形狀時(球面D的直徑為Ф10mm，一對平行平面的距離為6.4mm)，再進行滲鋁。其弊端是后續滲鋁時零件的硬度及滲鋁層深度會受到影響，達不到要求的硬度值和滲層深度。

本發明的熱處理方法打破了傳統方法的思路，先對圖1所示的毛料進行固溶處理，待零件加工到圖2所示的形狀時，再用其時效溫度進行滲鋁，既保證了設計要求的硬度HB285～352，又保證了滲鋁層深度達到30μm～50μm。

其中，毛坯料的固溶參數為：一次固溶：溫度1200±10℃；保溫時間2～2.5h；冷卻劑：空氣。二次固溶：溫度1050±10℃；保溫時間4～4.5h；冷卻劑：空氣。半成品以其時效溫度進行滲鋁，溫度450±30℃；保溫時間2～2.5h；升溫至950±10℃；保溫時間10～12h；冷卻劑：空氣，滲鋁介質：滲鋁劑由經焙燒的鋁鐵粉末(按重量)與1.5％～2.0％的經干燥的氯化銨粉末配成，其中鋁鐵粉末中新鋁鐵粉末(按重量)占15％～30％。