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CN111534771A - 一种镍基高温合金晶粒均匀化方法 - Google Patents

一种镍基高温合金晶粒均匀化方法 Download PDF

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CN111534771A
CN111534771A CN202010534003.9A CN202010534003A CN111534771A CN 111534771 A CN111534771 A CN 111534771A CN 202010534003 A CN202010534003 A CN 202010534003A CN 111534771 A CN111534771 A CN 111534771A
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CN
China
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forging
nickel
homogenizing
heat preservation
piece
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Application number
CN202010534003.9A
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English (en)
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李兴品
吴玉超
胡楠
孙柯
刘刚
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Wuxi Paike New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Paike New Material Technology Co ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
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Abstract

本发明公开了一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，属于高温合金锻造工艺技术领域，其技术方案要点是包括以下步骤：S1、第一工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1080℃‑1140℃，然后进行锻件保温，之后锻件沿轴向镦粗，当镦粗完成之后对锻件冲孔；S2、第二工步：将锻件重新放置在锻造加热炉中升温到1080℃‑1140℃，然后进行锻件保温，之后锻件进行马架扩孔；S3、第三工步；将第二工步加工完成的锻件放置入锻造加热炉中升温到1080℃‑1140℃，之后锻件保温，最后进行锻件碾环，本发明的优点在于：提高镍基合金的晶粒度，减少出现混晶的情况，提高镍基合金的质量。

Description

一种镍基高温合金晶粒均匀化方法
技术领域
本发明涉及高温合金锻造工艺技术领域，特别涉及一种镍基高温合金晶粒均匀化方法。
背景技术
高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金，”主要应用于航空航天领域和能源领域。其中镍基高温合金在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能，由于镍基高温合金优秀的性能，所以这种合金也受到了航空航天企业的青睐。
由于航空航天发动机零部件服役条件为高温、高应力等复杂环境，势必要求零部件具有良好的组织均匀性，目前各大航空航天厂和研究所要求大部分镍基高温合金晶粒度均在4级以上且为均匀状态，只有极少数的镍基高温合金能达到该要求，大部分镍基高温合金均达不到这个要求，为了提高镍基高温合金的性能，需要晶粒度细化，目前处理的方式是单一降低锻造温度，虽然晶粒度可以得到细化，但是终锻温度低，容易造成混晶，导致产品容易产生开裂，影响镍基合金的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其优点在于提高镍基合金的晶粒度，减少出现混晶的情况，提高镍基合金的质量。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，包括以下步骤：S1、第一工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1080℃-1140℃，然后进行锻件保温，之后锻件沿轴向镦粗，当镦粗完成之后对锻件冲孔；S2、第二工步：将锻件重新放置在锻造加热炉中升温到1080℃-1140℃，然后进行锻件保温，之后锻件进行马架扩孔；S3、第三工步；将第二工步加工完成的锻件放置入锻造加热炉中升温到1080℃-1140℃，之后锻件保温，最后进行锻件碾环。
进一步的，在步骤S1中，锻件的变形量大于40％。
进一步的，在步骤S1中，在锻件的保温处理中，锻件表面刷保温涂层。
进一步的，在步骤S2中，锻件的变形量控制在5％～20％。
进一步的，在步骤S2中，在锻件表面刷保温涂层进行保温。
进一步的，在步骤S3中，锻件的变形量大于等于40％。
进一步的，在步骤S3的保温处理中，首先在锻件表面刷保温涂层，之后在锻件外包裹石棉。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过选定特定的锻造方式和热处理，结合特定保温技术，将锻件的晶粒度提升至5级或更细，晶粒均匀性较好，产品表面质量良好。
附图说明
图1是镍基高温合金晶粒均匀化方法的步骤示意图；
图2是第一工步中锻件镦粗之后的结构示意图；
图3是第二工步中锻件完成扩孔的结构示意图；
图4是第三工步中锻件完成碾环的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、第一工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1080℃，然后进行锻件保温，在坯料表面刷保温涂层，之后锻件沿轴向镦粗至设计的高度，锻件外形如图2所示，锻件的要求变形量控制在40％以上。当镦粗完成之后对锻件冲孔。
S2、第二工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1080℃，然后进行锻件保温，在坯料表面刷保温涂层，之后对锻件进行马架扩孔，锻件的变形量控制在5％～20％，锻件的外形如图3所示。
S3、第三工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1080℃，然后进行锻件保温，首先在锻件的表面刷保温涂层，之后锻件的内外表面包裹石棉，最后进行对锻件进行碾环，锻件的外形如图4所示，锻件的变形量控制≥30％。
实施例2：与实施例1不同的地方在于：
S1、第一工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1120℃。
S2、第二工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1120℃。
S3、第二工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1120℃。
实施例3：与实施例1不同的地方在于：
S1、第一工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1140℃。
S2、第二工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1140℃。
S3、第二工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1140℃。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、第一工步：将锻件将放置到锻造加热炉中升温到1080℃-1140℃，然后进行锻件保温，之后锻件沿轴向镦粗，当镦粗完成之后对锻件冲孔；
S2、第二工步：将锻件重新放置在锻造加热炉中升温到1080℃-1140℃，然后进行锻件保温，之后锻件进行马架扩孔；
S3、第三工步；将第二工步加工完成的锻件放置入锻造加热炉中升温到1080℃-1140℃，之后锻件保温，最后进行锻件碾环。
2.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于：在步骤S1中，锻件的变形量大于40％。
3.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于：在步骤S1中，在锻件的保温处理中，锻件表面刷保温涂层。
4.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于：在步骤S2中，锻件的变形量控制在5％～20％。
5.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于：在步骤S2中，在锻件表面刷保温涂层进行保温。
6.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于：在步骤S3中，锻件的变形量大于等于40％。
7.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金晶粒均匀化方法，其特征在于：在步骤S3的保温处理中，首先在锻件表面刷保温涂层，之后在锻件外包裹石棉。
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