[发明专利]一种变形高温合金棒材及其制备方法

说明书

本发明是关于一种变形高温合金棒材及其制备方法，涉及金属材料加工制备技术领域。主要采用的技术方案为：一种变形高温合金棒材的制备方法，其包括如下步骤：采用保温材料包裹变形高温合金坯料，再将能弯曲折叠的钢箔包裹在所述保温材料外，以固定所述保温材料，得到包套后的变形高温合金坯料；对所述包套后的变形高温合金坯料进行加热、挤压处理，得到目标尺寸的变形高温合金棒材。本发明主要是利用现有规格的可折叠、弯曲的箔板实现包套，无需机械加工管材及焊接步骤，操作简单，生产周期短，制备棒材的成材率高。

技术领域

本发明涉及一种金属材料加工制备技术领域，特别是涉及一种变形高温合金棒材及其制备方法。

背景技术

变形高温合金是航空发动机和燃气轮机的重要结构材料，其具有优异的高温强度、抗蠕变性能和抗热腐蚀性等综合性能，能够在复杂苛刻的工况条件下长期稳定服役。为了满足空基和路基动力系统性能的提升，变形高温合金需求的性能也在逐渐提高，其合金化程度也逐渐提高，已经接近铸造高温合金的合金化程度，这也使变形高温合金的热加工难度显著提高，这类变形高温合金属于难变形合金。

目前，变形高温合金的制备方法主要有锻造开坯和挤压开坯两种方法。其中，锻造开坯是利用液压机或快锻机对变形高温合金铸锭进行反复镦拔，使合金的铸态组织逐渐破碎，形成细晶组织，但是锻造过程坯料的应力状态为一向压应力两向拉应力，由于合金的热塑性低，常常在拉应力作用下，坯料容易产生开裂失效。挤压开坯的应力状态是三向压应力，三向压应力条件下合金的热塑性显著提高，可以解决难变形合金锻造开坯可操作性难的问题。

对于变形高温合金，合金的热加工温度窗口窄，所以无论是锻造开坯还是挤压开坯，都需要对坯料进行包套，防止坯料与模具接触严重降温。其中，包套分为软包套、硬包套和复合包套。软包套是利用高温粘接剂将保温材料包裹在坯料表面，该包套方法仅适用于锻造开坯，在挤压过程中保温材料与挤压筒摩擦会使包套脱落，失去保温效果。硬包套和复合包套都需要钢管对坯料进行包裹，而复合包套的钢管与坯料之间还塞有一层保温材料；为了与坯料尺寸搭配，需要将钢锭进行机械加工成钢管，同时还需要焊接包套的上下底面。由此可见，在挤压开坯过程中，包套程序繁琐，生产周期长，同时挤压成形后去除包套难度大，材料利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种变形高温合金棒材及其制备方法，主要目的在于解决变形高温合金在挤压开坯过程中，包套程序繁琐，生产周期长，材料利用率低的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种变形高温合金棒材的制备方法，其包括如下步骤：

坯料包套步骤：采用保温材料包裹变形高温合金坯料，再将能弯曲折叠的钢箔包裹在所述保温材料外，以固定所述保温材料，得到包套后的变形高温合金坯料；

热挤压步骤：对所述包套后的变形高温合金坯料进行加热、挤压处理，得到目标尺寸的变形高温合金棒材。

优选的，在所述坯料包套步骤中：在采用保温材料包裹变形高温合金坯料的步骤之前，需在所述变形高温合金坯料的表面涂抹高温粘接剂。优选的，在所述变形高温合金坯料上涂抹的高温粘结剂干燥后，采用保温材料包裹变形高温合金坯料。

优选的，所述高温粘接剂选用玻璃涂层，优选GRF-37、GRF-45、TLC1350-1、G3-1等天力创公司研制的玻璃涂层；和/或所述玻璃涂层的使用温度为1000-1200℃；和/或当温度达到1000℃以上时，所述高温粘接剂呈熔融状态。

优选的，所述保温材料选用石棉毯；和/或所述保温材料的厚度为15-30mm。

优选的，在所述坯料包套的步骤中：

采用保温材料包裹变形高温合金坯料，得到表面包裹保温材料的变形高温合金坯料；