[发明专利]一种镍基高温合金扁钢组织均匀化的方法

说明书

本发明公开一种镍基高温合金扁钢组织均匀化的方法，目的是为600℃超超临界汽轮机的高温段多级叶片材料提供晶粒度合格，力学性能符合标准要求的轧制扁钢。本发明技术方案：采用真空感应(VIM)+电渣重熔(ESR)冶炼→锤部锻制方坯→精轧(650+WF5‑40可逆式连轧机)扁钢→组织均匀化处理(电加热炉或燃气炉)→按标准化热处理(电加热炉)。本发明具有下列优点：⑴GH4080A合金在标准化热处理前增加组织均匀化处理，解决原有的混晶组织，晶粒度达到技术标准要求的3级～6级；⑵应用本技术方案后750℃/310MPa持久时间平均达到136h，高于标准要求的100h。

技术领域

本发明属于镍基高温合金材料制造领域,特别涉及一种镍基高温合金GH4080A扁钢组织均匀化的方法。

技术背景

高温合金由于具有优异的综合力学性能、抗氧化和耐腐蚀能力而成为石化、核电、航空、航天等工业领域中承受高温、腐蚀、长效载荷等恶劣使用环境关键部件不可或缺的材料。GH4080A合金是一种以γ′相(Ni3(Al,Ti))强化的镍基高温合金，鉴于镍基高温合金GH4080A具有良好的耐蚀性能和高温持久强度，近年来该合金被选用作为600℃超超临界汽轮机的高温段多级叶片材料及其它重要部件。由于轧制变形使GH4080A合金内部存在较大储存能，经标准要求的1050℃～1080℃×8h空冷固溶后，晶粒组织会出现异常长大现象，形成7级～0级混晶组织(见图2)，导致合金750℃/310MPa持久性能较差，无法实现合金的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明公开一种镍基高温合金扁钢组织均匀化的方法，目的是为600℃超超临界汽轮机的高温段多级叶片材料提供晶粒度合格，力学性能符合标准要求的轧制扁钢。

本发明技术方案：

采用真空感应(VIM)+电渣重熔(ESR)冶炼→锤部锻制方坯→精轧(650+WF5-40可逆式连轧机)扁钢→组织均匀化处理(电加热炉或燃气炉)→按标准化热处理(电加热炉)。

一、具体生产工艺步骤：

㈠采取真空感应炉(VIM)+电渣重熔(ESR)冶炼方式生产钢锭；

1.钢锭化学成分如表1。

表1钢锭化学成分

2.采取真空感应炉(VIM)+电渣重熔(ESR)冶炼方式生产钢锭，保证钢锭低气体含量、高纯净度、成分均匀。

3.电渣钢锭规格为ф360mm。

㈡钢锭锤锻开坯

电渣钢锭加热、透烧后，采用液压锤锻制80mm～120mm方坯。

㈢精轧650+WF5-40可逆式连轧机轧制扁钢方坯钢锭加热、透烧后，采用650+WF5-40可逆式连轧机轧制(10～90)mm×(60～100)mm方扁钢。

㈣组织均匀化处理(电加热炉或燃气炉)

1.为保证每支扁钢的炉温均匀，轧制后的扁钢首先进行工装；

2.工装后的成品扁钢在室式电加热炉中进行组织均匀化处理，随炉升温，加热至1130℃，保温不少于1h，然后出炉空冷至室温(见图1)。

㈤标准化热处理(电加热炉)

1.为保证每支扁钢的炉温均匀，扁钢首先进行工装；

2.首先进行固溶温度1050℃～1080℃，均热后保温8h，然后空冷(通常棒材表面温度冷却到60℃以下)；

3.稳定化温度845℃±10℃，均热后保温24h，然后空冷(通常棒材表面温度冷却到60℃以下)；