[发明专利]镍基合金径锻组织控制方法

说明书

本发明公开了一种镍基合金径锻组织控制方法，包括如下步骤：a)、制备镍基合金铸锭；b)、对制备得到的所述铸锭进行加热处理；c)、将加热处理后的所述铸锭进行多个道次的径锻，其中，对于前预设数目的道次的径锻，对锻件变形量控制按照如下公式进行：第n道次变形量％＝(T×ln(Q/m))/K，式中：n为道次数值，取值为1、2……预设数目；T为第n道次锻造温度，单位为℃；Q为合金动态再结晶激活能，单位为kJ/mol；m为锻造频率，单位为次；K为无量纲系数，单位为mol/(kJ·℃)，取值100。该镍基合金径锻组织控制方法，可以实现锻造过程中对镍基合金径锻组织有效控制。因此，利用镍基合金径锻组织控制方法，可根据不同钢种特性，快速的制定变形工艺制度，来有效解决锻不透、径锻组织混晶等问题。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种镍基合金径锻组织控制方法。

背景技术

随着现代工业社会的发展，镍基高温合金因其优异的性能，在石油化工、航空航天、能源领域均有广泛的应用，对锻件的需求量也与日俱增。为满足工业发展的需求，镍基高温合金的生产量也在不断增加。镍基合金由于具有合金化元素含量高、热变形抗力大、可加工温度区间窄、锻造组织难以控制等一系列特点，在热加工方面一直是一大难题。

对于镍基合金锻件，普遍采用自由锻或者径锻方式进行生产。对于自由锻造，通常采用多次墩粗、拔长工艺，从而使其铸态组织完全破碎，晶粒细小而均匀。但是，自由锻造不能一火完成，并且锻件尺寸精度较差，对高径比有限制，表面易开裂，锻造过程人为因素较多，成材率及生产效率低。而对于径锻工艺，其最大优点是外形尺寸可以精确控制、准等温锻造、一火成材、生产效率高，是目前较为先进的锻造技术。但是，由于径锻只是类似于自由锻的拔长过程，因此其内部组织形态不容易控制，并且由于径锻机负荷限制，每道次变形量不能过大。但是，对于每个径锻道次，尤其是前几个影响锻件组织结构的关键的径锻道次的锻件变形量控制极难把握，所以锻件经常出现锻不透、混晶等现象，从而对后期热处理组织调整带来不利影响。

发明内容

有鉴如此，本发明提供一种镍基合金径锻组织控制方法，以解决锻不透、径锻组织混晶问题。

根据本发明提供一种镍基合金径锻组织控制方法，包括如下步骤：

a)、制备镍基合金铸锭；

b)、对制备得到的所述铸锭进行加热处理；

c)、将加热处理后的所述铸锭进行多个道次的径锻，其中，对于前预设数目的道次的径锻，对锻件变形量控制按照如下公式进行：

第n道次变形量％＝(T×ln(Q/m))/K，

式中：n为道次数值，取值为1、2……预设数目；T为第n道次锻造温度，单位为℃；Q为合金动态再结晶激活能，单位为kJ/mol；m为锻造频率，单位为次；K为无量纲系数，单位为mol/(kJ·℃)，取值100。

优选地，所述合金动态再结晶激活能的值Q通过对热压缩试样组织以及应力-应变曲线综合分析得到。

优选地，所述热压缩试样组织采集于所述步骤a)中制备得到的镍基合金铸锭的头部或者尾部。

优选地，所述为第n道次锻造温度的值经如下公式计算得出：

第n道次锻造温度T℃＝铸锭出炉温度℃-120℃-n×20℃；

式中：n为道次数值，取值为1、2……预设数目。

优选地，所述步骤a)中，采用真空感应冶炼+电渣重熔的工艺制备镍基合金铸锭，或者真空感应冶炼+真空自耗的工艺制备镍基合金铸锭。

优选地，所述b)中，对制备得到的所述铸锭进行加热处理的过程为：

将所述铸锭加热至预设温度，并在预设温度下保温预设时长。