[发明专利]一种合金挤压棒材的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于高温合金型材的生产技术领域，更具体地讲，涉及一种GH720Li合金挤压棒材的生产工艺。

背景技术

GH720Li合金是一种高强化镍基难变形高温合金，它具有优异的综合力学性能及良好的抗腐蚀抗氧化性能，是新一代高性能航天航空发动机涡轮盘用关键材料之一，还可应用于导弹、火箭等动力装置中。

现阶段，我国采用快锻的方式进行GH720Li合金棒材的生产，但GH720Li合金作为一种难变形高温合金，因其塑性变形温度区间窄，因此锻造加工时的温度控制非常重要，通常需要采用软包套锻造技术对坯料表面进行保温。但又由于锻造过程中包套材料容易伴随着震动而脱落，因此无法有效地保证坯料表面的锻造温度。

随后，另一种称作为等温锻造的措施被应用在难变形高温合金的生产中，但等温锻造在我国应用在铝合金及Ti合金领域较多，高温合金的等温锻造目前同样处于试验摸索阶段。

挤压工艺在国外难变形高温合金棒材生产已经有了一定的发展，因为挤压的生产过程时间很短，通常几秒钟生产过程完成，因此坯料的温度得到了很好的保证，进而有利于保证难变形高温合金的塑性变形能力。因此，挤压生产难变形高温合金是一种比较理想的生产方法。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一种新的GH720Li合金棒材的生产工艺，以解决GH720Li合金棒材锻造生产难度大的问题，并以期提高GH720Li合金的成材率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种GH720Li合金挤压棒材的生产工艺，所述生产工艺包括依次进行的坯料预处理、坯料热挤压和棒材后处理，在坯料预处理的步骤中，将GH720Li合金坯料分段锯切为预定长度的坯料，对所述预定长度的坯料表面进行包套并保证包套后的坯料的直径等于或略小于挤压筒的直径；将所述包套后的坯料加热至1135～1145℃并保温90～120分钟，之后将所述包套后的坯料迅速加热至1170～1180℃并保温3～5分钟后出炉；将出炉后的坯料进行润滑，得到待挤压坯料；在坯料热挤压的步骤中，预热挤压筒至100～300℃后对所述待挤压坯料进行挤压，得到待处理棒材，其中，采用锥形模具并控制挤压速率为120～300mm/s且控制坯料的挤压变形比为4～5；将所述待处理棒材进行棒材后处理的步骤之后，得到GH720Li合金挤压棒材。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，以重量百分比计，所述GH720Li合金坯料含有C0.01～0.02％、Cr15.5～16.5％、Co14～15.5％、Mo2.75～3.25％、W1～1.5％、Ti4.75～5.25％、Al2.25～2.75％、Zr0.025～0.05％以及余量的镍。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，所述预定长度为300～500mm。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，在坯料预处理的步骤中对所述预定长度的坯料表面进行碳钢层包套并在棒材后处理的步骤中通过冷加工去除碳钢层，并且在进行碳钢层包套之后还在包套后的坯料的两端焊接钢垫。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，采用箱式电加热炉对所述包套后的坯料进行加热。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，采用粒度在0.125mm以上的玻璃粉进行润滑。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，在坯料热挤压的步骤中采用的挤压模具为锥形模具，并且所述锥形模具的入料口的锥角为120°。

根据本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺的一个实施例，所述挤压筒的直径为220mm，所述待挤压坯料经所述锥形模具挤压后得到的待处理棒材的直径为110mm。

本发明能够实现对难变形高温合金GH720Li合金的挤压生产，并且能够生产出合格的GH720Li合金棒材，提供了一种传统锻压以外的热加工方法，并且该方法对此类难变形的高温合金棒材生产提供了一种新的思路，可操作性强、制得的产品性能优良，有很好的应用前景。

附图说明

图1是本发明GH720Li合金挤压棒材的生产工艺中所使用的锥形模具的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将对本发明的GH720Li合金挤压棒材的生产工艺进行详细说明。