高溫合金熱處理工藝是指高溫合金材料通過固態(tài)加熱、保溫和冷卻而獲得預(yù)期組織和性能的金屬熱加工工藝。近年來，固溶熱處理和時(shí)效熱處理是對高溫合金更深入、更系統(tǒng)的研究。固溶熱處理是指高溫合金顯微組織中析出相的全固溶溫度，即合金中各種分布不均勻的析出相全部溶解到基體相中，從而強(qiáng)化固溶體，提高韌性和耐蝕性，消除殘余應(yīng)力，以便繼續(xù)加工成形，為后續(xù)時(shí)效處理中均勻分布的強(qiáng)化相的析出做好準(zhǔn)備。時(shí)效熱處理是指在強(qiáng)化相析出的溫度范圍內(nèi)加熱并保持一定時(shí)間，使高溫合金的強(qiáng)化相均勻析出，碳化物均勻分布，從而使合金硬化，提高強(qiáng)度。

GH4145高溫合金是一種以[Ni3（al，Ti，Nb）]為主要強(qiáng)化相的鎳基時(shí)效硬化合金。主要用于300MW或600MW汽輪機(jī)高中壓內(nèi)缸法蘭螺栓。高溫運(yùn)行后，這種螺栓的微觀結(jié)構(gòu)和二次結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，強(qiáng)化相析出，導(dǎo)致材料的蠕變和耐久性下降。為提高其性能，對使用后硬度值為333hbw的螺栓進(jìn)行恢復(fù)熱處理。熱處理工藝為固溶+二次時(shí)效，固溶工藝為1130℃×1H油冷；時(shí)效為845℃×24h，第二次時(shí)效為707℃×20h空冷。通過該工藝對硬度值過高的螺栓進(jìn)行恢復(fù)熱處理后，硬度值降至標(biāo)準(zhǔn)要求。雖然強(qiáng)度值有一定程度的降低，但塑性和韌性都有明顯的提高，證明了回復(fù)熱處理工藝的有效性。

GH4169合金是一種含鈮的高強(qiáng)度鎳鉻鐵基高溫合金，主要用于制造航空發(fā)動機(jī)高溫零件。熱處理制度對GH4169冷軋葉片組織和性能的影響。采用970-995℃軟化處理系統(tǒng)。經(jīng)軟化處理后，進(jìn)行中間處理和固溶體時(shí)效處理。中間處理系統(tǒng)為900℃空冷，固溶體時(shí)效處理系統(tǒng)為1010℃空冷+720℃×8h爐冷至620℃×8h空冷。軟化處理能顯著降低硬度，有利于二次冷軋；995℃軟化可獲得較好的軟化效果，對合金的組織和性能沒有影響；冷軋變形后，軟化處理對GH4169合金的力學(xué)性能影響不大，而中間處理和終固溶時(shí)效熱處理是決定GH4169合金力學(xué)性能的重要工藝。

高溫合金在嚴(yán)格控制的加熱和冷卻條件下進(jìn)行熱處理，通過改變材料的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)達(dá)到所需的使用性能或使用壽命。隨著新型高溫合金材料的應(yīng)用和使用中對合金性能的高要求，熱處理工藝是一種必不可少的工藝。