[发明专利]一种高温合金GH4099锻造方法

说明书

本发明公开了一种高温合金GH4099锻造方法，具体包括以下步骤：锻造前，将GH4099钢锭在1150℃的温度下，均匀化处理48h；预先加热锻造炉，将均匀化处理后的钢锭放置在锻造炉内，在中性气氛下进行锻造加热，此时锻造炉内的温度小于等于500℃，然后缓慢升温至890~910℃，保温1h以上；最后再缓慢升温至1140~1160℃，保温1h以上；将锻造加热后的钢锭进行锻造，开锻温度大于等于1050℃，终锻温度大于等于980℃；再将钢锭放置在1140~1160℃锻造炉内并在1140~1160℃下保温1h以上，保温结束后重复上述步骤完成锻造过程，每次锻造变形量大于等于10%；最后将锻造后得到的钢锭放置在预热后的热炉内，使钢锭缓慢空冷至室温。本发明锻造加热过程中，钢锭受热均匀，能有效避免锻造钢锭开裂，提高成材率。

技术领域

本发明属于高温合金锻造技术领域，特别涉及一种高温合金GH4099锻造方法。

背景技术

GH4099是一种高合金化的镍基时效板材合金，用钴、钨和钼等元素进行固溶强化，加入铝、钛等元素进行时效强化，使合金具有较高的热强行，900℃以下可以长期使用，最高工作温度可达1000℃。该合金组织稳定，并具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能，适合于制造宇航器整流罩以及航空发动机燃烧室和加力燃烧室等高温板材承力焊接结构件。

高温合金GH4099现有的锻造工艺参数是：锻造装炉温度≤700℃，加热温度1120~1160℃，开锻温度不低于1050℃，终锻温度不低于980℃。由于高温合金GH4099钢锭较厚，在锻造过程中容易因钢锭受热不均匀及变形量不均匀而开裂，锻造得到的钢锭如图1所示；同时因高温合金中的Si、Al、S、P、B、Al、Ti等元素容易在支晶间偏聚形成低熔点的硫化物、氧化物及硅酸盐，降低热加工塑性，并且高温合金GH4099由于其复杂的合金化配比和高合金化，在锻造过程中容易产生锻造裂纹和晶粒度不均匀，使得成材率较低，一般为51%。

所以怎样避免锻造钢锭开裂、提高高温合金GH4099锻造成材率是本领域技术人员期望解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种受热均匀、避免锻造钢锭开裂，提高成材率的高温合金GH4099锻造方法。

一种高温合金GH4099锻造方法，具体包括以下步骤：

（1）锻造前，将GH4099钢锭在1150℃的温度下，均匀化处理48h；

（2）预先加热锻造炉，将步骤（1）均匀化处理后的钢锭放置在锻造炉内，在中性气氛下进行锻造加热，此时锻造炉内的温度小于等于500℃，然后缓慢升温至890~910℃，保温1h以上；最后再缓慢升温至1140~1160℃，保温1h以上；

（3）对步骤（2）得到锻造加热后的钢锭进行锻造，开锻温度大于等于1050℃，终锻温度大于等于980℃；

（4）将步骤（3）得到钢锭放置在步骤（2）的锻造炉内并在1140~1160℃下保温1h以上，保温结束后重复步骤（3）；

（5）重复步骤（4）直至完成锻造过程，每次锻造变形量大于等于10%；

（6）将步骤（5）锻造后得到的钢锭放置在预热后的热炉内，然后关闭热炉，使钢锭缓慢空冷至室温即可。

进一步地，步骤（2）中升温速率小于等于100℃/h。

进一步地，步骤（6）中预热后的热炉的温度大于等于500℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：