[發(fā)明專利]基于變形程度控制GH4169合金機(jī)匣鍛件驗(yàn)收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011121063.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN112014219B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昌永;王丹;譚志剛;邰清安;趙興東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/18;G01N3/40;G01N21/84;G01N15/02
• 代理公司: 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種基于變形程度控制GH4169合金機(jī)匣鍛件驗(yàn)收方法，屬于鍛件制造檢測(cè)領(lǐng)域。該方法確定了適用于GH4169合金機(jī)匣的晶粒度和布氏硬度技術(shù)指標(biāo)，確定了同一GH4169合金機(jī)匣鍛件不同位置的晶粒度及波動(dòng)差值控制指標(biāo)，同一GH4169合金機(jī)匣鍛件不同位置和同批次不同GH4169合金機(jī)匣鍛件之間的布氏硬度波動(dòng)性差值控制指標(biāo)，對(duì)GH4169低壓機(jī)匣鍛件切取試樣后驗(yàn)收。通過GH4169合金機(jī)匣零件的變形程度從而得到GH4169合金機(jī)匣鍛件質(zhì)量情況，并提供了GH4169合金機(jī)匣鍛件的冶金質(zhì)量驗(yàn)收指標(biāo)，獲得組織、力學(xué)性能及殘余應(yīng)力分布均勻的GH4169合金機(jī)匣鍛件，滿足零件加工過程中尺寸精度及變形程度要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍛件制造檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于變形程度控制GH4169合金機(jī)匣鍛件驗(yàn)收方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)“心臟”，而機(jī)匣是航空發(fā)動(dòng)機(jī)支撐轉(zhuǎn)子和固定定子的重要部件，在高空環(huán)境下運(yùn)行的部件，其需要滿足靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度的要求，并且必須有足夠的穩(wěn)定性。GH4169合金是一種以體心四方的γ”相和面心立方的γ’相沉淀強(qiáng)化的鎳基高溫合金，其在-253℃~700℃均具有良好的綜合性能，可作為航空機(jī)匣材質(zhì)。

GH4169合金作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛應(yīng)用的高溫合金，與鈦合金相比，具有合金化程度高、布氏硬度高、耐高溫的特點(diǎn)，典型結(jié)構(gòu)為低壓渦輪等熱端部件，其使用環(huán)境一般具有溫度高、應(yīng)力大等特點(diǎn)，而鈦合金一般用于進(jìn)氣、壓氣機(jī)等低溫部件。在鍛件冶金質(zhì)量方面，與TC4等兩相鈦合金相比，GH4169合金要求獲得水平更高、溫度更高（650℃）的力學(xué)性能；而且，由于GH4169合金為奧氏體結(jié)構(gòu)，組織控制區(qū)別于鈦合金的相形態(tài)控制，主要以晶粒度等級(jí)等方面的控制為主。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)用GH4169合金機(jī)匣毛坯一般為環(huán)形鍛件，其冶金質(zhì)量驗(yàn)收要求通常采用環(huán)形鍛件通用技術(shù)指標(biāo)。然而相對(duì)于一般環(huán)形結(jié)構(gòu)件，機(jī)匣類零件具有型面復(fù)雜、薄壁、易變形等特點(diǎn)，按照通用技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收的GH4169合金機(jī)匣鍛件，其組織、力學(xué)性能均勻性程度低、不同批次間冶金質(zhì)量水平波動(dòng)較大，因此，GH4169合金機(jī)匣毛坯在后續(xù)加工過程中，時(shí)常暴露出由于殘余應(yīng)力釋放不當(dāng)，引發(fā)零件尺寸變形過大，導(dǎo)致GH4169合金機(jī)匣零件報(bào)廢的問題，嚴(yán)重時(shí)可能影響到航空發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性和可靠服役程度。

目前，以GH4169合金機(jī)匣為典型件，其冶金質(zhì)量驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行GH4169合金環(huán)形鍛件標(biāo)準(zhǔn)。其中，晶粒度要求單邊控制限且較為寬松，布氏硬度要求的區(qū)間跨度很大，而且取樣數(shù)量及位置單一，缺少均勻性控制的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求。

按照環(huán)形鍛件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)制造的GH4169合金機(jī)匣鍛件的冶金質(zhì)量水平統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 GH4169合金機(jī)匣鍛件的冶金質(zhì)量水平統(tǒng)計(jì)

從表1可以看出，GH4169合金機(jī)匣鍛件的布氏硬度及晶粒度水平波動(dòng)區(qū)間均較大，缺乏對(duì)于GH4169合金機(jī)匣鍛件不同位置的組織監(jiān)控，冶金質(zhì)量均勻性及穩(wěn)定性均較低，往往導(dǎo)致GH4169合金機(jī)匣鍛件殘余內(nèi)應(yīng)力水平較高且分布不均勻，進(jìn)一步引起零件加工過程中變形過大乃至超差，零件質(zhì)量水平不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)GH4169合金機(jī)匣鍛件機(jī)械加工過程中，殘余應(yīng)力較大且不均勻?qū)е铝慵叽缱冃未蟮膯栴}，在GH4169合金機(jī)匣鍛件采用的現(xiàn)有環(huán)形鍛件通用驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了一種基于變形程度控制GH4169合金機(jī)匣鍛件驗(yàn)收方法，通過GH4169合金機(jī)匣零件的變形程度從而得到GH4169合金機(jī)匣鍛件質(zhì)量情況，本發(fā)明通過提供了GH4169合金機(jī)匣鍛件專用的冶金質(zhì)量驗(yàn)收指標(biāo)，獲得組織、力學(xué)性能及殘余應(yīng)力分布均勻的GH4169合金機(jī)匣鍛件，滿足零件加工過程中尺寸精度及變形程度要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種基于變形程度控制GH4169合金機(jī)匣鍛件驗(yàn)收方法，包括以下基于變形程度控制GH4169合金機(jī)匣鍛件驗(yàn)收指標(biāo)：