[發明專利]鎳鐵基高溫合金晶粒細化的鍛造工藝

有效

• 申請號: 202011269693.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112792277B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 崔毅;張雲飛;潘文生;劉子韜;韓彥光;梁愛國;馬娥
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06;B21J5/08;B21J5/00;C22F1/10;C22C19/05
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明公開了一種鎳鐵基高溫合金晶粒細化的鍛造工藝，其包括鑄錠加熱保溫、單向拔長、換向墩拔、精鍛成形和鍛后緩冷工序，各工序工藝如下所述：所述單向拔長工序：開鍛溫度1095℃～1150℃，終鍛溫度900℃～970℃，道次變形量控制在10%～15%，總變形量50%～60%；所述換向墩拔工序：墩粗開鍛溫度1000℃～1050℃，終鍛溫度900℃～950℃，道次變形量20%～30%，總變形量50%～80%；換向拔長開鍛溫度1095℃～1150℃，終鍛溫度900℃～970℃，道次變形量控制在10%～15%，總變形量50%～60%；所述精鍛成形工序：開鍛溫度1100℃～1150℃，終鍛溫度900℃～950℃；中間道次變形量15%～20%，終鍛道次變形量5%～10%；最終火次總變形量50%～70%。本方法具有工藝簡單、易于實施、細化效果好等特點。

技術領域

本發明涉及一種鍛造工藝，尤其是一種鎳鐵基高溫合金晶粒細化的鍛造工藝。

背景技術

高溫合金是指以鐵、鈷、鎳為基體，能在600℃以上高溫下承受較高復雜載荷的一類特種合金材料，通常為單一的奧氏體基體組織，擁有較高的高溫強度、抗氧化和抗腐蝕性能，又稱為熱強合金和熱穩定性高溫合金。高溫合金按照合金成分分類主要有鎳基高溫合金、鈷基高溫合金、鐵基高溫合金以及鎳鐵基高溫合金。其中鈷基高溫合金以及鎳基高溫合金涉及戰略元素鈷、鎳，成本通常極高；鐵基高溫合金綜合性能與其他類別相比較弱；鎳鐵基高溫合金在鎳基高溫合金的基礎上添加了10%以上的鐵，一方面降低了成本，另一方面能得到相對良好的高溫性能，在很多領域得到大量的應用。

連續擠壓作為一種流程短、效率高、靈活多變的金屬材料加工技術，為特殊型材產品提供了一種非常好的生產手段。其中極易損耗的堵頭部件在連續擠壓生產過程中承受700℃左右溫度下的較大沖擊和磨損作用，是制約連續擠壓生產的重要因素之一。目前大多采用鎳鐵基高溫合金作為生產材料，堵頭材料的硬度和韌性是決定其在擠壓過程服役壽命長短的關鍵指標。通常實現鎳鐵基高溫合金強化的手段有很多，包括沉淀強化、形變強化、細晶強化等，其中細晶強化不僅可以提高鎳鐵基高溫合金的強度和硬度，還可以同時提高其塑性和韌性。

工業生產中鎳鐵基高溫合金多是采取“真空感應熔煉+電渣重熔+真空自耗”的三聯工藝制備鑄錠，通過后續的開坯、鍛造、軋制、熱處理、精加工等環節制備出終端產品，每一個環節材料的組織都會通過遺傳效應影響到后工序材料的組織狀態。因此，如何通過簡單且易于實施的鍛造手段實現一種用于加工連續擠壓堵頭部件的鎳鐵基高溫合金晶粒組織的細化，對于提高連續擠壓堵頭服役壽命具有重大意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種簡單且易于實施的鎳鐵基高溫合金晶粒細化的鍛造工藝。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：其包括鑄錠加熱保溫、單向拔長、換向墩拔、精鍛成形和鍛后緩冷工序，各工序工藝如下所述：

所述單向拔長工序：開鍛溫度1095℃～1150℃，終鍛溫度900℃～970℃，道次變形量控制在10%～15%，總變形量50%～60%；

所述換向墩拔工序：墩粗開鍛溫度1000℃～1050℃，終鍛溫度900℃～950℃，道次變形量20%～30%，總變形量50%～80%；換向拔長開鍛溫度1095℃～1150℃，終鍛溫度900℃～970℃，道次變形量控制在10%～15%，總變形量50%～60%；

所述精鍛成形工序：開鍛溫度1100℃～1150℃，終鍛溫度900℃～950℃；中間道次變形量15%～20%，終鍛道次變形量5%～10%；最終火次總變形量50%～70%。

本發明所述鑄錠加熱保溫工序：將鑄錠加熱至400℃～500℃，保溫1～3h；接著用5～8h加熱至800℃～900℃，保溫3～5h；最后用1～3h加熱至1150℃～1180℃，保溫2～5h。