[发明专利]一种高温合金细丝材及其冷成型方法

说明书

本发明提供一种高温合金细丝材及其冷成型方法，该高温合金细丝材为通过固溶处理、旋锻和退火处理制备得到的所得材料。本发明方法包括如下步骤：S1、对高温合金丝材坯料进行固溶处理；S2、利用旋锻机将步骤S1中处理后的丝材卡在旋锻机入口进行多段多道次旋锻，并对每段多道次旋锻后的丝材进行退火处理；S3、利用旋锻机对步骤S2中得到的丝材进行最后一道次的旋锻，获得冷成型后的高温合金细丝材。本发明可有效提高材料冷成型后的表面质量、组织均匀性、成材率，实现高温合金细丝材稳定化、批量化生产。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，具体而言，尤其涉及一种高温合金细丝材及其冷成型方法。

背景技术

高温合金材料具有较高的高温强度、良好的抗氧化性和抗腐蚀性能，并且具有良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性等综合性能，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性，其丝材产品已广泛应用在航空航天、汽车、核电等不同领域。对于弹簧、焊丝用高温合金等零件，需要制备各种不同规格的丝材，在直径＜Φ1.2mm的高温合金丝材制备中，目前后续的冷加工主要采用拉伸、辊拉的方法进行减径。在这种高温合金细丝材产品制备过程中，由于其变形抗力大，冷加工塑性低，导致经常发生断丝的情况，且由于采用酸洗工艺，丝材表面有坑洞、割伤等缺陷，影响表面质量。因此冷加工难度较大。

基于上述情况，开发一种表面质量良好、尺寸精度高、丝材成材率高的高温合金细丝材冷成型制备方法，实现稳定化、批量化工业生产是十分必要的。

发明内容

根据上述提出的现有技术工艺中直径＜Φ1.2mm丝材表面损伤、断丝、光洁度差等技术问题，而提供一种直径＜Φ1.2mm高温合金细丝材及其冷成型方法。本发明主要采用旋锻机进行丝材减径，在旋锻过程中通过控制每个道次的变形量，并采用真空热处理，能有效提高材料冷成型后的表面质量、组织均匀性、成材率，实现高温合金细丝材稳定化、批量化生产。

本发明采用的技术手段如下：

一种高温合金细丝材，为通过固溶处理、旋锻和退火处理制备得到的所得材料。

本发明还提供了一种高温合金细丝材的冷成型方法，包括如下步骤：

S1、对高温合金丝材坯料进行固溶处理；

S2、利用旋锻机将步骤S1中处理后的丝材卡在旋锻机入口进行多段多道次旋锻，并对每段多道次旋锻后的丝材进行退火处理；

S3、利用旋锻机对步骤S2中得到的丝材进行最后一道次的旋锻，获得冷成型后的高温合金细丝材。

进一步地，所述步骤S1中，高温合金丝材坯料的直径不大于Φ3.0mm，采用真空热处理炉对高温合金丝材坯料进行固溶处理。

进一步地，所述步骤S1中，固溶处理时的冷却方式为充入氩气气冷至室温。

进一步地，所述步骤S2中，每道次旋锻减径后丝材的压缩率不大于25％，每段多道次旋锻后丝材总的变形压缩率控制在35％～45％。

进一步地，所述步骤S2中，采用真空热处理炉进行退火处理，且真空度≤10^-3Pa。

进一步地，所述步骤S2中，退火处理时的冷却方式为随炉冷却至室温。

进一步地，所述步骤S3中，最后一道次旋锻控制丝材的变形量不大于12％。

进一步地，所述步骤S2和所述步骤S3中，旋锻过程中旋锻机采用20#抗压机械油进行润滑和冷却，旋锻机中具有3个模具锤头，旋锻过程中是由丝材坯料周围均匀分布的3个模具锤头，对丝材坯料沿着径向进行高频率的同步锻打，丝材坯料每次加工受到均匀变形，使得丝材直径均匀的连续渐变减小，向轴向延伸。

进一步地，所述步骤S2和所述步骤S3中，每道次旋锻后，丝材变形压缩率的计算公式为：