[發(fā)明專利]GH4720Li高溫合金鍛件快速成型的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110054076.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112893722B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 米晨;張鵬;王周田;唐超;陳文;楊偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第二重型機械集團德陽萬航模鍛有限責任公司
• 主分類號: B21J1/06
• 分類號: B21J1/06;B21J1/00;B21J5/02
• 代理公司: 成都希盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 鄭旭;柯海軍

本發(fā)明涉及GH4720Li高溫合金鍛件快速成型的方法，屬于材料成型及控制技術(shù)領(lǐng)域。GH4720Li高溫合金鍛件快速成型的方法，步驟為：a、準備：鍛件設(shè)計單邊余量9?12mm；一次模鍛過程棒料在模具型腔中的最小變形量在50％以上；棒料在常溫下依次包覆涂有石墨的纖維布、硅酸鋁保溫棉和金屬層；采用四段升溫預熱棒料；模芯預熱至500?650℃，模套預熱至300?400℃；模具準備好后，下模型腔依次鋪蓋涂石墨的纖維布和硅酸鋁保溫棉，將預熱后的棒料放在模具型腔中，棒料上表面蓋上涂有石墨的纖維布；b、鍛造：壓機在接觸棒料后，鍛造成形。本發(fā)明方法，鍛件直接從棒料到模鍛一火成型，縮短50％以上的鍛造工序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料成型及控制技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及GH4720Li高溫合金鍛件快速成型的方法。

背景技術(shù)

GH4720Li高溫合金是一種高強度、耐腐蝕和時效強化的鎳基高溫合金，該合金的合金化程度非常高，主要強化相γ’的形成元素Al和Ti含量之和高達7.5％，服役狀態(tài)下γ’相的體積分數(shù)高達40％～50％，居變形高溫合金之首，屬于典型的難變形高溫合金，該合金鍛造過程中始鍛溫度和終鍛溫度之間的窗口只有50℃，鍛造窗口溫度狹窄，變形抗力大且塑性差，極易開裂。高溫合金鍛件通常的制備工藝為鐓餅、加工定位孔和模鍛，該工序周期長，且鐓餅過程中存在不均勻變形，這種不均勻的組織對后續(xù)的模鍛組織均勻性會產(chǎn)生影響，往往需要采用機械加工的方式去除不均勻組織，因此本發(fā)明旨在結(jié)合GH4720Li高溫合金高溫下的流變特點以及鍛件結(jié)構(gòu)形式，通過多種方式的綜合應(yīng)用來實現(xiàn)鍛件的快速成型。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)在GH4720Li高溫合金鍛件的制備工藝流程長的問題，本發(fā)明解決的第一個技術(shù)問題是提供一種GH4720Li高溫合金鍛件快速成型的方法。

GH4720Li高溫合金鍛件快速成型的方法，包括以下步驟：

a、準備工作：

①設(shè)計鍛件：鍛件設(shè)計單邊余量為9～12mm；

②棒料規(guī)格的選擇：保證一次模鍛過程中，棒料在模具型腔中的最小變形量在50％以上；

③棒料的包套方式：首先，棒料在常溫狀態(tài)下包覆一塊涂有石墨的纖維布，然后在纖維布外表面包裹一塊硅酸鋁保溫棉，再在硅酸鋁保溫棉外表面用金屬板封裝固定；

④棒料預熱：采用四段升溫：將棒料升溫至450～550℃下加熱1～1.5h；再按照100～200℃/h的升溫速率升溫至750～850℃保溫2.5～3.5h；再按50～150℃/h的升溫速率升溫至950～1050℃保溫2.5～3.5h；然后再按照50～60℃/h的升溫速率升溫至1100～1140℃保溫9.5～10.5h；得到預熱后的棒料；

⑤模具的處理：模具使用組合模，模芯和模套分開預熱，其中模芯預熱至500～650℃，模套預熱至300～400℃，在棒料出爐生產(chǎn)前30min內(nèi)進行模具熱裝配；

模具準備好后，在下模型腔鋪蓋一層涂有石墨的纖維布，然后再蓋上硅酸鋁保溫棉，將預熱后的棒料放置在模具型腔中后，在棒料上表面蓋一張涂有石墨的纖維布；

b、鍛造：壓機在接觸棒料后，按照10～20mm/s的速度勻速鍛造成形；

其中，所述涂有石墨的纖維布上，纖維布正反兩面均涂有石墨，單面石墨厚度為0.1～0.4mm，纖維布厚度≤0.5mm；硅酸鋁保溫棉厚度為4～10mm；金屬板厚度≤1mm。

在一種實施方式中，步驟a中，鍛件設(shè)計單邊余量為10mm。

在一種實施方式中，步驟a，涂有石墨的纖維布，其正反兩面的石墨厚度均為0.2mm；纖維布厚度為0.3mm；硅酸鋁保溫棉為5mm；金屬板厚度為0.8mm。