[发明专利]一种GH4780合金坯料和锻件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种GH4780合金坯料和锻件及其制备方法，包括以下步骤：在900～1160℃下对GH4780合金铸锭的柱状晶破碎，再经过至少两个火次的拔长、镦粗，变形量为10％～50％，得到GH4780合金坯料。经过该方法开坯锻造制得的GH4780合金坯料晶粒组织均匀，经过热处理后，平均晶粒度达到ASTM4级或更细。本申请所提供的GH4780合金锻件的制备方法，能够完成GH4780合金锻件制备，获得组织均匀的GH4780合金锻件，为航空发动机与燃气轮机研制提供材料支持。本申请所提供的GH4780合金锻件，晶粒组织均匀，经过热处理后，平均晶粒度达到ASTM5级或更细。

技术领域

本发明涉及镍基高温合金加工技术领域，具体而言，涉及一种GH4780合金坯料和锻件及其制备方法。

背景技术

镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50％)在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A₃B型金属间化合物γ'[Ni₃(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。

GH4780合金作为一种铸造镍基高温合金，具有良好的高温力学性能及耐高温氧化性能，服役温度达到760℃，主要用于燃气轮机喷嘴材料。然而，铸造工艺制备的GH4780合金极易产生冶金缺陷，制约了GH4780合金的使用，需改用锻造工艺进行制备。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种GH4780合金坯料的制备方法，以解决或部分解决上述问题，所述的GH4780合金坯料是GH4780合金锻件制备的基础，经过该方法开坯锻造制得的GH4780合金坯料晶粒组织均匀，经过热处理后，平均晶粒度达到ASTM4级或更细。

本发明的第二目的在于提供一种所述的GH4780合金坯料的制备方法所制备的GH4780合金坯料，该坯料晶粒组织均匀，经过热处理后，平均晶粒度达到ASTM4级或更细。

本发明的第三目的在于提供一种所述的GH4780合金锻件的制备方法，能够完成GH4780合金锻件制备，获得组织均匀的GH4780合金锻件，为航空发动机与燃气轮机研制提供材料支持。

本发明的第四目的在于提供一种所述的GH4780合金锻件的制备方法所制备的GH4780合金锻件，晶粒组织均匀，经过热处理后，平均晶粒度达到ASTM5级或更细。

本发明的第五目的在于提供一种燃气轮机喷嘴，采用所述的GH4780合金锻件制备得到，使得该燃气轮机喷嘴具有更好的高温服役性能和机械性能。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种GH4780合金坯料的制备方法，包括以下步骤：

在900～1160℃下对GH4780合金铸锭进行至少两个火次的拔长、镦粗，变形量为10％～50％，将柱状晶破碎，并完成再结晶过程，得到GH4780合金坯料。

优选的，所述的GH4780合金坯料的制备方法，包括以下步骤：

在1020～1150℃下对GH4780合金铸锭进行至少两个火次的拔长、镦粗，使其变形量为10％～50％，将柱状晶区破碎，得到GH4780合金坯料。

优选的，所述GH4780合金，由如下重量百分比的组分组成：