GH145 的锻造窗口 1220~950℃：环件晶粒度跟着终锻温度走

GH145 是镍铬铁系沉淀硬化型高温合金，铬 14.0%~17.0%、镍加钴不低于 70%、铁 5.0%~9.0%、钛 2.35%~2.75%、铝 0.4%~1.0%，密度 8.25 g/cm³，熔点 1395~1425℃。20℃ 抗拉不低于 930 MPa、屈服 515 MPa、延伸率 30%，供应态为 980℃±15℃ 固溶空冷，对应 UNS N07750。

1220~950℃ 这个窗口有多宽

资料给的锻造范围是 1220~950℃，在这个区间里合金塑性好、变形抗力适中，可以镦、拔、轧、碾。窗口的上限受初熔与晶粒长大限制，超过 1220℃ 晶粒迅速粗化，锻后即使再做固溶也拉不回来；下限受变形抗力限制，低于 950℃ 再变形，表面先裂，裂纹在后续热处理中扩展。大截面坯料的实际温度比炉温低，装炉时间与转移时间要算进去，不能按炉温判断。

终锻温度决定晶粒度

晶粒度在这一族里不是靠热处理调出来的，而是靠最后一火的变形温度与变形量定下来的。终锻温度高、变形量小，晶粒粗；终锻温度低、变形量大，晶粒细且均匀，但残余应力高，锻后要立刻固溶。环件碾环的最后几圈既是成形也是控制晶粒的机会，碾环温度掉到 950℃ 以下还继续碾，表面裂纹与晶粒不均会同时出现。

环件的变形量分布

碾环时外径涨、壁厚减，径向与切向的变形量分布不均匀，内表面与端面的晶粒度常常差一级。工艺上把荒坯的冲孔直径与壁厚比算好，让主变形落在壁厚方向，再留 10%~15% 的余量给最后几圈；端面的变形量偏小，容易出现粗晶环，机加工时要把这一层去掉，否则超声检测在粗晶区出现草状回波，缺陷判不出来。

980℃ 固溶与供应态

供应态的固溶制度是 980℃±15℃ 保温后空冷，目的是把锻造与碾环的应力清掉、把碳化物与 γ′ 溶回基体，得到均匀的过饱和固溶体。温度偏低，γ′ 溶不彻底，时效后的强度上不去；温度偏高，晶粒长大，冲击韧性下降。固溶后的冷却速度影响残余应力，厚截面件空冷即可，薄壁环件要控制冷却均匀性，避免椭圆。

930/515/30 与 γ′ 的关系

室温 930 MPa 抗拉、515 MPa 屈服、30% 延伸率是固溶加时效态的下限值，强度来自 γ′ 相，体积分数在 14% 上下。时效温度与时间决定 γ′ 的尺寸：温度低，γ′ 细小、强度高、塑性低；温度高，γ′ 粗化、强度降、塑性升。环件与紧固件的时效制度不一样，环件要兼顾周向与径向的性能差异，紧固件更看松弛抗力。

三个温度边界

环件的超声与粗晶区

环件在碾环之后、固溶之前做一次超声，目的是把冶金缺陷与粗晶区分开。粗晶区的底波衰减大、草状回波多，容易被误判成疏松；做法是先测底波衰减系数，再按 GB/T 4162 的级别判缺陷当量，衰减超过基准的区域改从另一面复扫。端面与内表面的粗晶环在机加工时要去掉，去多少按低倍试片的晶粒深度定，不是一律车 3 mm。

固溶后的尺寸与椭圆

980℃ 固溶后的空冷阶段，环件的冷却速度沿壁厚不均匀，薄壁处冷得快、厚壁处冷得慢，椭圆度与端面翘曲就在这里产生。控制办法是固溶后先静置在均温区缓冷到 600℃ 以下再出炉空冷，或改用风冷加转台让周向冷却一致。校形要在固溶态做，时效后校形会把 γ′ 打碎，强度和应力状态一起变。

资料把使用边界写得很清楚：980℃ 以下抗氧化与耐蚀，800℃ 以下保持高强度，540℃ 以下耐松弛。三条边界对应三种用途：高温结构件按 800℃ 取许用应力，弹簧与紧固件按 540℃ 取松弛判据，超过 980℃ 氧化膜失效，表面开始起皮。选材时把最高工作温度与这三条线对一遍，再看看局部是否有热点的叠加。