发明名称 一种难变形高温合金铸锭的挤压开坯方法
摘要 本发明属于先进材料加工制造领域,涉及一种难变形高温合金铸锭的挤压开坯方法。本发明方法包括如下步骤,挤压包套设计及制备;难变形高温合金铸锭包套;喷涂润滑剂;难变形合金铸锭阶梯式均匀化热处理;坯料转运;控速热挤压;细晶棒材缓冷与机加工。本发明充分利用热挤压工艺的优点,提出了一种难变形高温合金细晶均质棒材的制备工艺,锻造成高性能涡轮盘,满足低成本难变形高温合金涡轮盘在航空发动机、小型燃气轮机等中的应用需求。
申请公布号 CN105441844A 申请公布日期 2016.03.30
申请号 CN201510883156.3 申请日期 2015.12.03
申请人 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 发明人 张勇;张亚洲;林海;王涛;贾崇林;李钊
分类号 C22F1/18(2006.01)I 主分类号 C22F1/18(2006.01)I
代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 李建英
主权项 一种难变形高温合金铸锭的挤压开坯方法,其制备方法是:步骤1、铸锭加工,利用带锯将双真空熔炼制备的难变形合金铸锭截为圆柱段坯料,所述的圆柱段坯料表面平整,圆柱段坯料一端倒圆角,圆角半径3mm~5mm,另一端加工成平头的锥形,锥角为50°~60°;步骤2、挤压包套设计及加工,设计的圆柱状1Cr18Ni9Ti不锈钢包套一端为平面底,另一端为与难变形合金铸锭平头锥部端配合,包套内径比难变形高温合金铸锭外径大1mm~1.5mm;步骤3、难变形合金锭包套,把难变形合金铸锭装入1Cr18Ni9Ti不锈钢包套,1Cr18Ni9Ti不锈钢包套平面底用一圆形1Cr18Ni9Ti不锈钢板焊合,1Cr18Ni9Ti不锈钢板厚度10mm~15mm,得到包套锭;步骤4、包套锭预热并喷涂玻璃润滑剂:将所述包套后的难变形高温合金铸锭,放到热处理炉内,在150℃~200℃的温度下预热10分钟,预热后迅速出炉喷涂玻璃润滑剂,将玻璃润滑剂均匀喷涂到包套外表面,玻璃润滑剂厚度1mm~1.5mm,自然晾干;步骤5、加热高温合金棒,高温合金棒放入电阻加热炉加热,在1000℃~1100℃范围内保温加热2小时;步骤6、包套锭阶梯均匀化热处理,采用高温电阻炉加热包套锭,采用阶梯加热方法,包套锭在高温电阻炉炉温低于800℃时入炉,在860℃~900℃范围内保温1小时,之后以10℃~20℃/分钟的速率升温到比难变形高温合金的γ′相强化相完全熔化温度低50℃~65℃,保温2.5~3小时;步骤7、挤压模预热,将高温合金棒从高温炉内取出,放到挤压缸内预热,保温时间30分钟~50分钟;步骤8、挤压模涂润滑剂,从挤压缸内取出高温合金棒,将玻璃润滑剂均匀喷涂到挤压模内表面,喷涂厚度1mm~2mm;步骤9、包套锭转运,将难变形高温合金包套锭从加热炉运到挤压机,平头锥一端在下放入挤压缸,转运时间要求小于40秒;步骤10、放入挤压垫片,把不锈钢垫片放入挤压缸,垫片与包套锭的平面底部接触,垫片厚度30mm~50mm;步骤11、热挤压,对难变形高温合金锭进行挤压操作,要求挤压比5~7,挤压速度为30mm/秒~60mm/秒,挤压温度处于难变形高温合金γ与强化相γ′两相区;步骤12、细晶棒材缓冷,挤压后迅速用保温棉覆盖高温合金挤压棒,保温棉厚度≥40mm,待挤压棒材温度降至200℃以下;步骤13、机加工,把难变形高温合金棒材外部的不锈钢包套通过机加工去除。
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