[发明专利]一种铁素体高温合金环件晶粒细化方法

说明书

本发明公开了一种铁素体高温合金环件晶粒细化方法，属于高温合金锻造工艺技术领域，其技术方案要点是包括以下步骤：S1、加热：将铸锭入炉，之后将温度升高到850‑900℃保温一段时间，然后温度升高至1180‑1230℃并且保温一段时间；S2、锻造：对铁素体高温铸锭镦粗，之后对铸锭进行冲孔，最后对铸锭进行马架扩孔；S3、热料回炉：将铸锭放入到炉中加热，并保温一段时间；S4、轧环：轧环至预定尺寸；S5、冷却：锻造后将锻件冷却至室温；S6、固溶热处理：将锻件加热，之后将锻件快速冷却至室温；S7、检查晶粒度：选取锻件式样，检测锻件的晶粒度，本发明优点在于提升轧制温度，降低材料的变形抗力，降低对于设备能力的要求，实现铁素体高温合金环件的晶粒细化。

技术领域

本发明涉及高温合金锻造工艺技术领域，特别涉及一种铁素体高温合金环件晶粒细化方法。

背景技术

高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金,高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。

目前铁素体高温合金锻造，由于人员，设备，环境等各种外界因素的干涉，导致铁素体高温合金在锻造过程中，在低温轧制的时候，轧制力较大，设备无法满足要求时，容易出现晶粗、混晶，在生产过程中，生产工序较多，对设备能力要求较高，生产效率也较低，且产品也不容易合格。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁素体高温合金环件晶粒细化方法，其优点在于提升轧制温度，降低材料的变形抗力，降低对于设备能力的要求，实现铁素体高温合金环件的晶粒细化，解决了铁素体高温合金晶粒粗大及混晶的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种铁素体高温合金环件晶粒细化方法，如图1所示，包括以下步骤：S1、加热：将铁素体高温铸锭入炉，之后将温度升高到850-900℃保温一段时间，然后温度升高至1180-1230℃并且保温一段时间；S2、锻造：对铁素体高温铸锭镦粗，之后对铸锭进行冲孔，最后对铸锭进行马架扩孔；S3、热料回炉：将锻造完成的铁素体高温铸锭重新放入到炉中加热到1180-1230℃并保温一段时间；S4、轧环：轧环至预定尺寸；S5、冷却：锻造后将锻件快速冷却至室温；S6、固溶热处理：将锻件加热到1180-1230℃，之后将锻件快速冷却至室温；S7、检查晶粒度：选取锻件式样，使用电子显微镜对式样拍摄金相图，通过观察金相图确定锻件的晶粒度。

进一步的，在步骤1中，铁素体高温铸锭的初始温度≤400℃。

进一步的，在步骤1中，铁素体高温铸锭在5～7h内加热到850-900℃，之后保温时间的范围是5～7h。

进一步的，在步骤1中，铁素体高温铸锭在3～4h内加热到1180-1230℃，之后进行保温，保温时间范围为5～7h。

进一步的，在步骤3中，回炉的保温时间范围是2～3h。

进一步的，在步骤5中，使用水冷的方式将锻件冷却至室温。

进一步的，在步骤2中，在马架扩孔的过程中，扩孔的尺寸为Φ400×Φ260×300。

进一步的，在步骤4中，锻件的轧环预订尺寸为Φ600×Φ517×300。

综上所述，本发明具有以下有益效果：