本發明專利技術公開一種快徑鍛聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材制造方法，目的是為合金棒材獲得等高晶粒度等級晶粒。本發明專利技術采用技術方案：利用快鍛機對合金錠進行反復鐓拔，每火次鐓粗變形量25％～35％；逐火次降溫開坯，降溫梯度為1110℃±10℃→1100℃±10℃→1080℃±20℃→1040℃±20℃；末火次變形量不小于30％；徑鍛前坯料加熱溫度990℃～1020℃，保溫40min～120min，在徑鍛機一火次鍛至成品棒材規格，終鍛溫度不低于950℃，徑鍛后水冷至室溫。本發明專利技術具有以下技術效果：⑴棒材的微觀組織均勻性顯著提高，棒材外緣至中心為完全再結晶的等軸晶組織，晶粒度可以達到6級或更高等級；⑵棒材頭尾組織均勻、一致；⑶棒材批產穩定。
【技術實現步驟摘要】
一種快徑鍛聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材制造方法
本專利技術屬于金屬材料制造領域，涉及一種快鍛機+徑鍛機聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材的制造方法，獲得等軸細晶組織。
技術介紹
GH4169合金是一種沉淀強化型的鎳-鉻-鐵基高溫合金，因其在-253℃～650℃之間具有高的抗拉強度、屈服強度、持久強度和塑性，同時具有良好的抗腐蝕、抗輻照及焊接性能而成為航空航天發動機渦輪盤和軸的首選材料。該材料加工的特點是材料對熱加工工藝參數，如加熱溫度、保溫時間、開鍛溫度、終鍛溫度、變形量，變形速率等非常敏感，獲得外緣至心部組織均勻的細晶鍛制棒材，特別是獲得完全再結晶的棒材外緣組織特別困難。按照快鍛機直接成材的傳統工藝生產的GH4169合金棒材，存在加熱和回爐再燒溫度高，微觀組織在每火次之間累積細化效果差，成品材組織粗大；棒材外緣組織變形程度差，鍛造節奏慢，終鍛溫度低，棒材外緣組織動態再結晶程度低，隨鍛造規格的不同在0～30mm范圍內依次是黑晶、項鏈晶和混晶組織(分別如圖1、圖2和圖3所示)，這一組織若控制不當會遺留至成品鍛件而產生廢品；同時，近些年來，隨著我國高質量、高可靠性、長壽命航空航天發動機的研發，對發動機渦輪盤及軸用GH4169合金鍛制棒材的微觀組織控制提出了更高的要求。
技術實現思路
本專利技術公開一種快徑鍛聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材制造方法，目的是為生產Φ150mm～Φ280mm規格的GH4169合金棒材外緣組織獲得完全再結晶的等軸晶組織，棒材外緣至心部晶粒度等級達到6級或更好水平。為實現上述目標，本專利技術采用如下技術方案予以實現。利用快鍛機對合金錠進行反復鐓拔，每火次鐓粗變形量25％～35％；逐火次降溫開坯，降溫梯度為1110℃±10℃→1100℃±10℃→1080℃±20℃→1040℃±20℃；末火次加熱溫度控制在1020℃～1060℃，末火次變形量不小于30％；快鍛開坯后直接轉移至徑鍛機工序；徑鍛前坯料加熱溫度990℃～1020℃，保溫40min～120min，在徑鍛機一火次鍛至成品棒材規格，終鍛溫度不低于950℃，徑鍛后水冷至室溫?？戾懝に囀抢弥鸹鸫谓禍厣a，以實現微觀組織的逐火次細化，每火次加熱溫度的選擇原則是在保證塑性的前提下，使微觀組織在前一火次產生的未再結晶組織能夠完成靜態再結晶，并且組織長大程度可控，關鍵工藝為末火次加熱溫度1020℃～1060℃，末火次變形量不小于30％；徑鍛工藝為保證棒材外緣能夠完成動態再結晶，以獲得棒材外緣至中心完全再結晶的等軸細晶組織，關鍵工藝為徑鍛前坯料加熱溫度990℃～1020℃，終鍛溫度不低于950℃。與傳統的快鍛機直接成材的鍛造工藝相比，本專利技術具有以下技術效果：⑴棒材的微觀組織均勻性顯著提高，棒材外緣黑晶，項鏈晶和混晶組織消除，棒材外緣至中心為完全再結晶的等軸晶組織，晶粒度可以達到6級或更高等級；⑵棒材頭尾組織均勻、一致；⑶棒材批產穩定。附圖說明圖1為GH4169黑晶組織；圖2為GH4169項鏈晶組織；圖3為GH4169混晶組織；圖4為Φ150mm規格GH4169合金棒材橫向低倍組織金相組織照片；圖5為Φ150mm規格GH4169合金棒材縱向低倍組織金相組織照片；圖6為Φ150mm規格GH4169合金棒材外緣金相組織照片(×100)；圖7為Φ150mm規格GH4169合金棒材R/2位置金相組織照片(×100)；圖8為Φ150mm規格GH4169合金棒材中心位置金相組織照片(×100)；圖9為Φ280mm規格GH4169合金棒材橫向低倍組織金相組織照片；圖10為Φ280mm規格GH4169合金棒材縱向低倍組織金相組織照片；圖11為Φ280mm規格GH4169合金棒材外緣金相組織照片(×100)；圖12為Φ280mm規格GH4169合金棒材R/2位置金相組織照片(×100)；圖13為Φ280mm規格GH4169合金棒材中心位置金相組織照片×100)。具體實施方式以下結合附圖和具體實施案例詳述本專利技術，但本專利技術不局限于下述實施案例。實施例1、實施例2共同執行工藝：⑴快鍛機開坯工藝(見表1)：利用快鍛機對合金錠進行反復鐓拔，逐火次降溫開坯，降溫梯度為1110℃±10℃→1100℃±10℃，每火次鐓粗變形量30％；1080℃±20℃→1040℃±20℃，拔長；快鍛開坯后直接轉移至徑鍛機工序。實施例1合金錠錠型：Φ508mm，鍛造規格：Φ165mm，經車光去除表面黑皮至成品材規格：Φ150mm；⑵徑鍛機鍛造工藝快鍛開坯后，轉移至徑鍛機工序，徑鍛前回爐再燒溫度為1020℃，保溫90min，徑鍛機一火次鍛造至Φ165mm，終鍛溫度980℃，徑鍛后水冷至室溫。⑶組織檢驗橫向低倍組織如圖4所示；縱向低倍組織如圖5所示；棒材外緣位置顯微組織如圖6所示；棒材R/2位置顯微組織如圖7所示；棒材中心位置顯微組織如圖8所示；棒材外緣晶粒度為8級，R/2和中心位置晶粒度為6級。實施例2合金錠錠型：Φ508mm，鍛造規格：Φ295mm，成品材規格：Φ280mm；⑵徑鍛機鍛造工藝合金錠錠型：Φ508mm，鍛造規格：Φ295mm，經車光去除表面黑皮至成品材規格：Φ280mm；⑵徑鍛機鍛造工藝快鍛開坯后，轉移至徑鍛機工序，徑鍛前回爐再燒溫度為1020℃，保溫120min，徑鍛機一火次鍛造至Φ295mm，終鍛溫度950℃，徑鍛后水冷至室溫。⑶組織檢驗橫向低倍組織如圖9所示；縱向低倍組織如圖10所示；棒材外緣位置顯微組織如圖11所示；棒材R/2位置顯微組織如圖12所示；棒材中心位置顯微組織如圖13所示；棒材外緣晶粒度為8級，R/2和中心位置晶粒度為6級。表1快鍛機開坯工藝圖表本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種快徑鍛聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材制造方法，其特征在于：利用快鍛機對合金錠進行反復鐓拔，每火次鐓粗變形量25％～35％；逐火次降溫開坯，降溫梯度為1110℃±10℃→1100℃±10℃→1080℃±20℃→1040℃±20℃；末火次變形量不小于30％；快鍛開坯后直接轉移至徑鍛機工序；徑鍛前坯料加熱溫度990℃～1020℃，保溫40min～120min，在徑鍛機一火次鍛至成品棒材規格，終鍛溫度不低于950℃，徑鍛后水冷至室溫。
【技術特征摘要】
1.一種快徑鍛聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材制造方法，其特征在于：利用快鍛機對合金錠進行反復鐓拔，每火次鐓粗變形量25％～35％；逐火次降溫開坯，降溫梯度為1110℃±10℃→1100℃±10℃→1080℃±20℃→1040℃±20℃；末火次變形量不小于30％；快鍛開坯后直接轉移至徑鍛機工序；徑鍛前坯料加熱溫度990℃～1020℃，保溫40min～120min，在徑鍛機一火次鍛至成品棒材規格，終鍛溫度不低于950℃，徑鍛后水冷至室溫。2.根據權利要求1所述的一種快徑鍛聯合生產高溫合金GH4169細晶棒材制造方法，其特征在于：所述快鍛機反復鐓拔、逐火次降溫開坯；合金錠錠型Φ508mm，1火次加熱溫度1110℃±10℃，鐓粗和拔長，鐓粗變形量30％；2火次加熱溫度1100℃±10℃，鐓粗和拔長，鐓粗變形量30％；3火...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亮，趙長虹，吳貴林，王志剛，劉猛，
申請(專利權)人：撫順特殊鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧,21
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