[发明专利]镍基合金的热机械加工

权利要求书

1.一种工艺，其包括：

第一加热步骤，其包括将镍基合金工件加热到在2000℉至2125℉范围内的温度；

第一锻造步骤，其包括旋转锻造所述加热的镍基合金工件至面积减少30％至70％，其中当所述第一锻造步骤开始时，所述镍基合金工件处于在2000℉至2125℉范围内的温度；

第二加热步骤，其包括将所述旋转锻造的镍基合金工件加热到在1750℉至1925℉范围内的温度，其中所述旋转锻造的镍基合金工件保持在高温，且不允许在所述第一锻造步骤完成和所述第二加热步骤开始之间冷却到环境温度；以及

第二锻造步骤，其包括将所述加热的镍基合金工件旋转锻造至面积减少20％至70％，其中当所述第二锻造步骤开始时，所述镍基合金工件处于在1750℉至1925℉范围内的温度；

其中所述镍基合金工件包括，按重量计算：至多0.05％的碳；27.0％至31.0％的铬；至多0.5％的铜；7.0％至11.0％的铁；至多0.5％的锰；至多0.015％的硫；至多0.5％的硅；至少58％的镍；以及附带杂质。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第一加热步骤包括在工作于2000℉至2125℉的炉中将所述镍基合金工件加热至少6.0小时基于温度的时间。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第二加热步骤包括在工作于1750℉至1925℉的炉中将所述旋转锻造的镍基合金工件加热大于2.0小时炉时间。

4.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第二加热步骤包括在工作于1750℉至1925℉的炉中将所述旋转锻造的镍基合金工件加热3.0小时至10.0小时炉时间。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述第二加热步骤包括在工作于1750℉至1925℉的炉中将所述旋转锻造的镍基合金工件加热4.0小时至8.0小时炉时间。

6.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括：

真空感应熔炼进料，以形成镍基合金铸锭；

重熔所述镍基合金铸锭，以形成精炼的镍基合金铸锭，其中所述重熔包括从由真空电弧重熔和电渣重熔组成的组中选择的至少一个重熔操作；以及

压锻所述精炼的镍基合金铸锭，以形成所述镍基合金工件。

7.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括，在所述两个加热步骤和所述两个锻造步骤之后：

在至少1800℉但不高于所述镍基合金的M₂₃C₆碳化物固溶线温度的温度下将所述镍基合金工件加热至少3.0小时基于温度的时间；以及

水淬所述工件。

8.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括，在所述两个加热步骤和所述两个锻造步骤之后：

在1300℉至1400℉的温度下将所述镍基合金工件时效至少3.0小时基于温度的时间；以及

空气冷却所述工件。

9.一种由权利要求1所述的工艺生产的产品，所述产品为杆。

10.根据权利要求9所述的产品，所述杆为圆棒。

11.根据权利要求9或10所述的产品，其中所述产品包括等轴晶粒，其具有ASTM No.3.0至9.0的晶粒度、均匀晶粒度分布、均匀分布在金相观察的晶界上的晶间M₂₃C₆碳化物析出物和基本上无金相观察的晶内M₂₃C₆碳化物析出物。