GH696 弹簧两段时效：780℃×16h 炉冷这一步为什么不能省？

GH696 是铁镍基沉淀硬化合金，与 GH2696 同物，铬 10%~12.5%、镍 21%~25%、钼 1.0%~1.6%、钛 2.6%~3.2%、铝不大于 0.8%、硼不大于 0.02%，铁余量，密度 7.93 g/cm³。热轧棒经制度一处理后室温抗拉不小于 980 MPa、屈服不小于 685 MPa、延伸率不小于 10%、断面收缩不小于 12%。它做 650℃ 以下的紧固件、盘件与 400~650℃ 的螺旋弹簧。

两段时效各管一件事

棒材制度是固溶 1100℃×2 h 水冷，加 780℃×16 h 炉冷，再加 650℃×16 h 空冷。780℃ 这一段让 γ′ 与碳化物在晶界析出并稳定，炉冷的速度控制析出相的尺寸；650℃ 这一段补充析出细小的 γ′，把强度顶上去。两段的温度与冷却方式都不能互换：只做 650℃，晶界强度不足；只做 780℃，强度差一档。

弹簧件为什么还要看松弛

弹簧的失效不是断，而是弹力衰减。400~650℃ 长期压缩状态下，材料发生应力松弛，自由长度变化，载荷下降。抗松弛能力取决于析出相的稳定性与初始预紧应力。制度正确、析出相细小弥散，松弛速率低；制度偏差、析出相粗大，几百小时就能看到明显衰减。验收时应做松弛试验，而不只是测室温硬度。

丝材与棒材的制度不一样

冷拉丝材按 1100℃±15℃ 固溶加 700~750℃×3~5 h 空冷，时间比棒材短得多，原因是丝材截面小、析出速度快。把棒材的 16 h 套到丝材上，晶粒与析出相都会过时效，弹性下降。采购时按形态分别写制度：棒材与锻件按 HB 5463，冷轧薄板按 HB 5465，冷拉丝材按 HB 5467。

绕簧与去应力的顺序

弹簧成形后再做时效，不能先时效再绕簧——时效态硬度高、塑性低，绕簧时容易开裂。绕制后的去应力温度要低于时效温度，一般 550~600℃ 保温 1~2 h，避免把已形成的析出相重新溶解。若弹簧需要喷丸，喷丸放在去应力之后、时效之前或之后按工艺评定定，喷丸引入的残余压应力能提高疲劳寿命。

650℃ 的长期组织稳定

这支料的铝加钛合计约 3.4%~4.0%，γ′ 数量适中，650℃ 长期服役后粗化速率可控。超过 650℃，γ′ 快速粗化，同时晶界碳化物聚集，持久强度与松弛抗力同时下降。选型时把服役温度卡在 650℃ 以下，超过就该考虑 GH4093 或镍基方案。

焊接与连接

GH696 的焊接工艺性能 satisfactory，可用氩弧焊、缝焊与点焊。弹簧一般不需要焊接，但管接头、安装座这类件会用到。焊后要做去应力，温度低于时效温度，避免接头区过时效。点焊的电极压力与通电时间按板厚定，焊点间距不小于 3 倍焊点直径。

采购与到货复验

订料写：成分（钛 2.6%~3.2%、钼 1.0%~1.6%、硼不大于 0.02%）、形态（棒、丝、板）、制度（按形态分别写）、力学（抗拉、屈服、延伸率、断面收缩）、硬度、表面（不允许折叠、裂纹、脱碳）。标准可引 GB/T 25828、GB/T 25830、GJB 2611A 与 HB 5463、HB 5465、HB 5467，成分按 GB/T 14992。

表面处理与氢脆的风险

弹簧件常见的表面处理是发蓝、磷化或镀层。酸洗与电镀过程会引入氢，GH696 这类高强合金对氢脆敏感，镀后必须在 200℃ 左右做 2~4 h 的去氢处理，且要在镀后 4 h 内开始。发蓝与磷化对氢的引入较少，但酸洗时间仍要控制。若弹簧在含硫或含氯环境使用，涂层比镀层更安全，至少不会把氢带进基体。