[发明专利]GH4202镍基高温合金管材及其制备方法

说明书

本发明涉及高温合金技术领域，尤其是涉及一种GH4202镍基高温合金管材及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：(a)GH4202镍基高温合金钢锭经均匀化处理后，锻造得到管坯，然后将管坯进行热扩孔处理；(b)将热扩孔处理后的管坯进行热挤压，再进行固溶时效处理，得到荒管；将荒管进行冷轧处理；镍基高温合金中，Al含量为1.0wt％～1.25wt％，Ti含量为2.2wt％～2.5wt％。本发明调控GH4202镍基高温合金管材的Al、Ti元素含量在一定条件下，充分利用材料的热加工塑性并降低合金的热变形抗力，结合热挤压及冷轧工艺，实现高成材率、高生产效率、高质量稳定性的GH4202无缝管材的制备方法。

技术领域

本发明涉及高温合金技术领域，尤其是涉及一种GH4202镍基高温合金管材及其制备方法。

背景技术

GH4202合金是针对120吨液氧/煤油发动机工况研制的新型多用途变形高温合金材料。GH4202合金具备优异的力学性能，在高温高压富氧环境下具备良好的抗燃烧能力。

但现有技术制备GH4202无缝管材的成材率低、生产效率低、质量稳定性差。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供GH4202镍基高温合金管材的制备方法，以解决现有技术中存在的成材率低、生产效率低、质量稳定性差等技术问题。

本发明的第二目的在于提供GH4202镍基高温合金管材。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

GH4202镍基高温合金管材的制备方法，包括如下步骤：

(a)GH4202镍基高温合金钢锭经均匀化处理后，锻造得到管坯，然后将所述管坯进行热扩孔处理；

(b)将所述热扩孔处理后的管坯进行热挤压，再进行固溶时效处理，得到荒管；将所述荒管进行冷轧处理；

其中，所述GH4202镍基高温合金中，Al的含量为1.0wt％～1.5wt％，Ti的含量为2.2wt％～2.8wt％。

在本发明的具体实施方式中，为了充分利用材料的热加工塑形并降低合金热变形抗力，将合金中Al、Ti含量控制在中下限。进一步的，所述GH4202镍基高温合金中，Al的含量为1.0wt％～1.25wt％，Ti的含量为2.2wt％～2.5wt％。

在对试制GH4202无缝管材的研究中发现，采用机加工管坯和冷轧工艺，存在以下问题：

(1)成材率低，由于GH4202合金为沉淀强化型镍基高温合金，其热加工塑性差、变形抗力大、可加工温度范围小，无法利用传统的无缝管材制备工艺与设备；前期制备过程采用机械加工的方法制备荒管，从棒材至管材的成材率仅有6％～8％，管材成本无法控制。

(2)生产效率低，采用机械加工的方法制备GH4202合金荒管的工艺路线直接导致生产效率低下，无法形成批量供应能力。

(3)管材表面质量与组织性能不稳定，制备的管材表面质量差、性能分散性大。

本发明通过对GH4202合金进行系统的热加工工艺方面的研究，掌握合金的冷热加工特性，研制开发了热挤压+冷轧制备GH4202无缝管材工艺，首次成功实现了沉淀强化型镍基高温合金管坯的热挤压成形，解决了传统制管工艺的一系列问题。