[发明专利]一种优质难变形高温合金低偏析细晶棒材制造方法

说明书

本发明公开一种优质难变形高温合金低偏析细晶棒材制造方法，目的是采用快锻机+径锻机联合锻造生产、经新的均匀化退火工艺，能够获得均匀细小的低偏析晶粒组织和低成分偏析的棒材。具体技术方案：⑴采用钢锭均匀化扩散退火工艺，平衡难变形合金钢锭各成分的偏析系数，得到成分相对低偏析的钢锭；⑵快锻机采用回炉软包套技术达到近似等温锻造，保证棒坯中心到边缘的细小晶粒；⑶通过径锻机变形提高棒材组织均匀性，减少棒材车光量，提高成材率。本发明的有益之处在于:采用快锻机+径锻机联合生产Φ85mm～Φ250mm棒材，中心至边缘均可以获得均匀细小的低偏析晶粒组织；锻造过程中不会产生严重的锻制裂纹，减少棒材的车削量，提高成材率。

技术领域

本发明属于金属材料制造领域，具体涉及一种优质难变形高温合金低偏析细晶棒材制造方法。

背景技术

GH738合金是镍-铬-钴基时效强化型难变形高温合金，使用温度最高可达730℃，合金化程度高,由钴、铬和钼元素固溶强化，由铝、钛元素形成γ′沉淀强化相，同时由硼、锆元素净化和强化晶界；偏析倾向严重,合金中γ′相含量超过20％，热加工窗口窄，锻制过程中极易产生表面裂纹。此类难变形合金的传统锻造方法,是将钢锭软包套后再由快锻机直接成材,锻制需要较高的加热温度，导致成品棒材心部组织粗大；锻制过程中棒坯表面温降快，导致成品棒材表面裂纹严重、混晶组织严重；锻制棒坯尺寸偏差大、形状不规则，导致车削量大(25mm～30mm)，成材率非常低。

发明内容

本发明公开一种优质难变形高温合金低偏析细晶棒材制造方法，目的是高温合金锭采用快锻机+径锻机联合锻造生产、经新的均匀化退火工艺，能够获得均匀细小的低偏析晶粒组织和低成分偏析的棒材。

具体技术方案

采用快锻机+径锻机联合生产GH738合金棒材的锻造生产方法：

⑴合金锭均匀化扩散退火工艺：

工艺曲线如图1所示；

⑵快锻机开坯工艺：

合金锭加热曲线如图2所示，合金锭加热温度1040℃～1160℃，出炉对合金锭包裹保温棉后再回炉保温，保温结束后出炉锻造，在快锻机上进行拔长和镦粗，拔长每火次变形量30％～60％，镦粗每火次变形量 15％～40％；变形结束后对坯料重新包裹保温棉，逐火次降低加热温度，从1160℃降低到1040℃；

⑶径锻机锻制工艺：

开坯后的坯料在3mi n～10mi n内转移至离径锻机最近的加热炉，加热温度控制为1040℃～1120℃，径锻机锻制成棒材，锻后快冷。

本发明关键点：⑴采用合金锭均匀化扩散退火工艺，平衡难变形合金锭各成分的偏析系数，得到成分相对低偏析的合金锭；⑵快锻机采用回炉软包套技术达到近似等温锻造，保证坯料中心到边缘的细小晶粒；⑶通过径锻机变形提高棒材组织均匀性，减少棒材车光量，提高成材率。

本发明的有益之处在于:

采用快锻机+径锻机联合生产Φ85mm～Φ250mm棒材，中心至边缘均可以获得均匀细小的低偏析晶粒组织；锻造过程中不会产生严重的锻制裂纹，减少棒材的车削量，提高成材率。

附图说明

图1为合金锭均匀化扩散退火加热曲线；

图2为合金锭或坯料加热工艺曲线；

图3为快锻开坯径锻联合生产的Φ85mm规格GH738合金棒材中心位置金相组织照片，晶粒度6级；

图4为快锻开坯径锻联合生产的Φ85mm规格GH738合金棒R/2位置金相组织照片，晶粒度7级；

图5为快锻开坯径锻联合生产的Φ85mm规格GH738合金棒边缘位置金相组织照片，晶粒度7级；