GH738合金由于具有優(yōu)異的高溫力學性能和抗氧化腐蝕能力而被用于生產(chǎn)航空發(fā)動機、煙氣輪機渦輪盤等關(guān)鍵部件。為了保證足夠的室溫和高溫強度，該合金主要采用γ'相和碳化物進行彌散強化，因此熱處理工藝的制定是使其獲得優(yōu)異性能的關(guān)鍵生產(chǎn)步驟。
目前，圍繞GH738合金熱處理過程中組織演化而進行的研究較多，但大多數(shù)是探討現(xiàn)行兩種工藝（1020℃和1080℃標準熱處理）的優(yōu)缺點，缺少從理論角度對合金在不同溫度和時間的熱處理組合條件下組織變化規(guī)律的系統(tǒng)研究。
為了獲得最佳性能，GH738合金通常采用固溶處理+穩(wěn)定化處理+時效處理的多階段熱處理工藝，而單獨研究某一階段熱處理工藝顯然不夠全面。因此，科研人員系統(tǒng)研究GH738合金在多階段熱處理下（不同固溶溫度和穩(wěn)定化處理制度）的組織演化規(guī)律，重點考察前序工藝對后續(xù)工藝的影響，以及多種工藝組合所帶來的特殊組織變化及其對室溫硬度的影響，為合金熱處理工藝的制定提供試驗依據(jù)。
試驗用GH738合金采用真空感應(yīng)（VIM）+真空自耗（VAR）雙聯(lián)工藝冶煉制得，以熱鍛方式將鑄錠開坯至Φ65mm的圓棒，熱處理試驗樣品取自熱鍛棒中間區(qū)域，以確保組織的均勻性。為研究固溶處理和穩(wěn)定化處理對合金組織和力學性能的影響，設(shè)計了高、中、低3種固溶溫度，分別為1150、1075和1000℃，時間為4h，水冷；穩(wěn)定化處理溫度范圍為750～900℃，時間為6min和100min，所有試樣的時效制度統(tǒng)一選擇為760℃×16h空冷。熱處理后的試樣經(jīng)機械打磨與拋光，采用電解腐蝕以顯示其顯微組織，做組織觀察硬度測試。利用熱力學軟件Thermo-Calc以及相關(guān)的Ni基數(shù)據(jù)庫計算了合金的平衡相圖。試驗結(jié)果如下：
?。?）GH738合金經(jīng)1150℃和1075℃固溶后，晶界碳化物和γ'相回溶，在后續(xù)的穩(wěn)定化處理和時效處理過程中，碳化物從晶界連續(xù)析出，且隨著穩(wěn)定化處理溫度的升高連續(xù)性增大，并析出尺寸比較均勻的γ'相；固溶溫度為1000℃時，殘留的晶界碳化物和晶內(nèi)γ'相在穩(wěn)定化處理和時效處理過程中長大，在低穩(wěn)定化溫度下形成晶界斷續(xù)狀碳化物，晶內(nèi)同時存在大、小兩種尺寸的γ'相。
?。?）在3種固溶溫度條件下，GH738合金顯微硬度均隨穩(wěn)定化溫度的升高而增大，穩(wěn)定化處理制度為850℃×100min時，GH738合金的室溫顯微硬度最大，這歸因于大、小兩種尺寸γ'相的匹配強化作用，穩(wěn)定化溫度提高至900℃時，材料硬度降低。