[发明专利]一种GH4169合金超细晶锻件的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温合金锻造方法，属于热加工领域，尤其涉及一种GH4169合金超细晶锻件的锻造方法。

背景技术

GH4169高温合金是以体心四方的γ″和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，其材料特性比较特殊，在-253℃—700℃范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化和耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能，因而广泛用于宇航、核能、石油化工、发动机等工业领域。

众所周知，晶粒细化可以显著提高GH4169合金的疲劳性能。有些应用领域特殊。如某型斯特林发动机GH4169合金提出10级或更细晶粒度要求，同时考虑到内部残余应力导致使用过程中变形问题，要求不允许采用传统的热加工+水冷工艺进行生产。前期生产过程中，由于对相关GH4169合金的锻打工艺研究的欠缺，晶粒度一般只能达到8级左右，从而不能达到标准要求，最终零件无法获得优异的疲劳性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用非锻后水冷工艺生产的GH4169合金超细晶锻件工艺，可以获得10级或更细的晶粒组织，其中，具体技术方案为：

1)锻件毛坯进行δ相析出预处理，处理工艺为890-920℃处理不小于8小时，目的是析出一定数量的δ相，以用来控制热加工过程中的晶粒长大；

2)锻件毛坯在950-980℃加热，在油压机或快锻机上进行单向拔长或镦粗拔长处理，总锻比需不小于2，目的是破碎针状δ相，同时获得较细晶粒组织；

3)锻件毛坯在950-980℃加热，锻件加热时间不小于50min，进行最终锻件成型，目的最终获得细晶组织。

上述的GH4169合金超细晶锻件的锻造方法，其中：1)锻件毛坯进行δ相析出预处理采用均温性较好的电炉进行。

上述的GH4169合金超细晶锻件的锻造方法，其中：2)锻件毛坯在950-980℃加热，变形过程中采用可粘贴绝热棉进行表面包覆，防止表面温降导致坯料内外组织和性能差异，其中终锻温度不低于910℃。

上述的GH4169合金超细晶锻件的锻造方法，其中：3)锻件毛坯在950-980℃加热，变形过程中采用可粘贴绝热棉进行表面包覆，同时上下表面需垫付绝热棉，防止表面温降导致坯料内外组织和性能差异，采用油压机或摩擦压力机一火成型，锻后空冷。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：通过本发明，提供了一种采用采用非锻后水冷工艺生产的GH4169合金超细晶锻件工艺，最终晶粒组织可达到10级或更细，具有优异的疲劳性能。

附图说明

图1为成品锻件的晶粒度情况示意图。

附图是根据本发明生产的Φ250×60mm细晶圆饼晶粒度情况，平均晶粒度为10-11级。

具体实施方式

实施例1

成品规格：Φ250×60mm细晶圆饼

1.采用Φ220mm圆棒作为最初坯料，进行δ相析出预处理，预处理在电炉中进行，处理工艺为910℃处理12小时，处理后出炉空冷

2.Φ220mm圆棒坯料在970℃加热，坯料采用可粘贴绝热棉进行表面包覆，然后在1200吨快锻机上进行单向拔长，一火拔长至Φ140mm，锻比为2.5，终锻温度为920℃。

3.Φ140mm圆棒进行表面车光处理，去除表面微裂纹等缺陷，以保证成品表面质量。然后定尺下料成模锻坯料，坯料尺寸为Φ130×270mm。

4.Φ130×270mm采用电炉加热，加热温度970℃，坯料采用可粘贴绝热棉进行表面包覆，锻件加热时间不小于50min，同时上下表面需垫覆绝热棉，采用2000吨油压机一火成型，锻后空冷。

成品锻件晶粒度可达10-12级。

实施例2

成品规格：Φ250×60mm细晶圆饼

1.采用Φ140mm×280mm圆棒作为最初坯料，进行δ相析出预处理，预处理在电炉中进行，处理工艺为910℃处理12小时，处理后出炉空冷

2.Φ140mm×280mm圆棒坯料在970℃加热，坯料采用可粘贴绝热棉进行表面包覆，然后在2000吨油压机机上进行镦拔，镦粗30％，利用抱钳拔长至Φ140mm×280mm，锻比为2.7，终锻温度为910℃。

3.Φ140mm圆棒进行表面车光处理，去除表面微裂纹等缺陷，以保证成品表面质量。然后定尺下料成模锻坯料，坯料尺寸为Φ130×270mm。