[发明专利]镍基软磁合金板坯自由锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍基合金板坯自由锻造方法，尤其是涉及一种大宽高比 镍基软磁合金板坯自由锻造方法，该大宽高比的锻坯用于航天、军工等要求 使用宽幅板材(带材)的领域。

背景技术

随着锻造工艺理论、锻造设备和相关技术设备的发展，各种锻造新工艺、 新技术层出不穷，但作为最传统的自由锻造，其设备和技术工艺发展较慢， 尤其是稀有有色金属领域如镍基合金的自由锻，由于其技术难度的原因，技 术和工艺没有大的突破。

自由锻造的传统生产工艺流程为：加热→自由锻造，但由于产品品种 和产品规格的特殊性，使得钢锭的加热和锻造两个主要工序变得复杂而困难。

自由锻造工艺的影响因素很多，诸如锻造设备、加热设备、变形温度和 变形速率等变形工艺等。随着科技的发展，自由锻造设备已经得到了长足的 发展，出现了电液锤、快锻液压机、精锻机、锻造专机、各种新型加热炉等， 并且都得到了很广泛的应用。但对于自由锻造工艺而言，其中最重要的影响 因素是变形工艺，只有制定一个非常完善的锻造变形工艺，确定合理的变性 参数，才有可能锻出合格的产品。

镍基合金板材，特别是镍基软磁合金板材，现今广泛应用于航天、军工 等方面，并且这些领域通常需要宽幅板材(带材)。镍基合金板材轧制的前 料是经过锻造的锻坯，该锻坯要求材料内部组织致密，满足轧机要入尺寸。 但由于镍基合金自由锻造工艺的限制，无法锻制出大宽高比的锻坯(现有技 术宽高比一般在3以内，宽度限制在300mm多一点)。所以，大宽高比锻造 工艺直接影响到了镍基合金板材的发展，导致可以轧制的镍基合金板材的宽 度一直局限在1400mm以内，无法生产更宽的板材，无法满足航天、军工等 方面对宽幅板材的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有镍基合金自由锻造工艺无法锻制 出大宽高比的锻坯的缺陷，提供一种镍基软磁合金板坯自由锻造方法，本发 明所得锻坯最大宽高比为约8，最大宽度为540mm，利用这种规格的锻坯， 能够轧制出的板材规格为1800mm以上。

造成软磁合金自由锻技术现状的主要原因是，每一道锻造工序选择的参 数选择不是很合理。对于自由锻工艺而言，锻造工艺中每次变形的参数选择 是最重要的。在设备、计算方法一样的条件下，合理选择锻造变形的参数， 才能得到满足航天、军工等方面要求的镍基软磁合金板坯。

采用镍基软磁合金作为自由锻造工艺的原料时，要求的锻造温度狭窄， 其变形困难。因此，为了使得锻坯最大宽高比达到8，需要仔细研究材料特 性以及锻造设计的各个环节，合理选择锻造用锭，锻造每次变形的参数(方 圆转换、扁方转换)，这样才能保证锻造的最终产品的质量和尺寸规格，达 到下一步轧制的要求，使轧机能够轧出最终的宽幅规格为1800mm以上的镍 合金板材，满足航天、军工等方面对宽幅板材的要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种镍基软磁合金板坯自由锻造方 法，依次包括以下工序：

工序一，将镍基软磁合金材质的锭子放入加热炉中，加热至1300-1320℃；

工序二，在锻造设备上将锭子进行镦粗、打方锻造工序，得到断面尺寸 (210-251)mm×(210-251)mm，长度1070-1108mm的方形锻坯；

工序三，将上述方形锻坯在加热炉中重新加热到1300-1320℃，接着在 锻造设备上进行拔长、打扁操作工序；

工序四，将工序三所得锻坯重新加热到1300-1320℃，接着在锻造设备 上进行打扁、精整工序，使锻坯的断面尺寸到最终锻坯尺寸，锻造的终锻温 度在1100℃以上。

采用本发明方法，最终锻造所得锻坯称为板坯。

优选的，本发明所用镍基软磁合金的钢号是1J85，具体成份和成份含量 如下：

1J85化学成分及含量％

本发明所用锻造设备是本领域常规设备，所述加热炉优选燃气炉或电加 热，所述锻造设备优选电液锤。

前述的镍基软磁合金板坯自由锻造方法，所述工序二中，当温度降至 1050℃～1100℃后，将锻坯重新放入加热炉中加热至1300-1320℃，然后再 在锻造设备上进行打方锻造工序，打方锻造工序共进行3-5次。