GH概述
GH合金是以Al、Ti、Mo强化的15Cr－25Ni－Fe时效硬化型铁基高温合金。经热处理后，其组织为奥氏体γ基体上弥散分布着细颗粒的γ’强化相，从而具有良好的热稳定性、热强性、良好的塑性和切削加工性，在～℃温度下长期工作时组织和性能稳定，广泛用于在高温下长时间工作的部件。本厂生产的一些炼化设备的零部件，使用的就是GH合金。GH合金通常采用的热处理为℃固溶2h(油冷)+℃时效16h(空冷)，但这种热处理往往导致合金热处理后塑性偏低并出现缺口敏感性，为此，美国制定了FT8PWA－IM－热处理制度，即在标准热处理后再进行时效处理。国内众多的研究单位及厂家对热处理制度进行研究表明，热处理制度有助于提高持久塑性并克服缺口敏感性。渤海物装兰州石油化工机械厂GH合金热处理基于热处理制度，热处理工艺曲线，淬火加热采用高温箱式炉，时效加热采用中温箱式炉，要求经热处理后，GH合金的硬度为－HB。
在实际生产过程中，工艺处理的GH合金棒料，曾在某些批次出现少量棒料硬度检验不合格，为－HB，低于工艺要求。对这经检验不合格的棒料重新进行热处理，热处理后检查硬度，全部符合要求。
GH化学成分
GH合金强化机理
GH合金是以Fe－15%Cr－25%Ni为基组成的稳定的奥氏体基体，加入Ti借助时效处理时析出弥散的γ’相作为组要强化手段。少量的Al的加入主要用以稳定γ’相;一部分Mo的加入主要溶解在奥氏体的固溶体基体中，以增强基体以及消除持久缺口敏感性;微量硼的加入主要富集在晶界，强化晶界;添加少量V和P，在合金含钛量较高时，可以避免引起持久缺口敏感性。对GH合金进行热处理，主要是通过改善γ’相的析出大小以及分布状态，以达到我们需要的性能。
淬火阶段
GH合金淬火的主要目的是使淬火加热阶段溶解于γ基体中的γ’相合金元素固溶于γ基体中，理想状态是完全固溶，没有其他相的析出，为后阶段的时效准备好的条件。
时效阶段
在时效过程中，主要是在γ基体上均匀弥散的析出球状γ’(20～30um)相［7］，γ’相在℃开始析出，当温度上升到℃并保温，γ’相开始大量析出并聚集长大，γ’相的长大降低了它对γ基体的强化作用。在第二段℃补充时效过程中，γ’相再次析出，对γ基体产生二次强化效应。
GH热处理后硬度偏低的原因分析
由于在同一批次中，经检验硬度不合格的GH合金棒料的工艺再次进行热处理，处理后经检验硬度全部符合要求，因此可以断定不是工艺曲线的问题和合金化学成分不合格的问题。结合本节对GH合金强化机理的叙述和热处理过程中组织的变化分析，把GH合金热处理后硬度偏低的原因锁定在以下3个方面。
淬火加热装炉量过大
GH合金由于合金元素多，导热性差，组织转变比较缓慢，在加热过程中，处于料盘中心部位的棒料升温较慢，在保温时间区间内，处于料盘中心部位的棒料组织转变不完全，可能还有相当数量的γ’相未溶于γ基体当中，造成时效时γ’相的析出量以及分布状态达不到要求。此分析可以从平时生产过程中发生的情况得到佐证。在实际生产过程中，GH合金棒料热处理后硬度不合格的现象总是伴随着大的装炉量出现。把棒料单层铺装于料盘中看做标准装炉量的话，每当发生3倍以上装炉量的情况时，总会检测出硬度不合格的棒料.
淬火操作不当
GH淬火采取的是整盘淬入油中冷却的方式，处于料盘中心区域的棒料冷却速度较慢，未能使γ’最大限度的溶于γ中，加之淬火加热时处于料盘中心区域的棒料就存在组织转变不充分的缺陷，为时效埋下了隐患。
时效装炉量过大时效的装炉量同淬火加热，同样存在装炉量大，处于料盘中心区域的棒料升温速度慢，保温时间不足，导致γ’相没有充分析出，数量不足。对基体的强化作用有限。
GH结论
淬火加热时装炉量过大和淬火采取整盘入油，导致处于料盘心部的棒料由于保温时间不足和淬火时冷却速度过慢，γ’相没有完全固溶于γ相之中，为时效埋下了隐患。
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