[發(fā)明專利]減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110712979.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN113584413B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉謹(jǐn);曹國鑫;張建偉;付寶全;劉向宏;史蒲英;趙小花;王凱旋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C22F1/10
• 分類號(hào): C22F1/10;C21D8/06;B21J5/00
• 代理公司: 西安新動(dòng)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法，具體包括以下步驟：1)選取Al+Ti元素含量為4.4％～4.8％的難變形鎳基高溫合金鑄錠，在快鍛機(jī)上完成難變形鎳基高溫棒材鍛造，鍛造過程包石棉；2)鍛造完成后物料直接回爐保溫，回爐保溫溫度為1060℃～1080℃，回爐保溫時(shí)間為150min～180min；3)保溫完成后物料空冷。本發(fā)明利用后續(xù)高溫?zé)崽幚淼撵o態(tài)再結(jié)晶對(duì)邊部組織進(jìn)行能量彌補(bǔ)，在適當(dāng)?shù)臏囟扰c保溫時(shí)間下，可以有效減小晶粒度級(jí)差，實(shí)現(xiàn)晶粒組織均勻化的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高溫合金熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法。

背景技術(shù)

難變形鎳基高溫合金是γ′相沉淀強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金，該類合金使用溫度為760℃～870℃，廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工及發(fā)電等領(lǐng)域，適用于制作渦輪盤、工作葉片、高溫緊固件、火箭筒、軸、渦輪機(jī)匣等零件，其中，鍛制棒材為主要產(chǎn)品之一。難變形鎳基高溫合金渦輪盤及葉片在鍛造過程中易出現(xiàn)混晶組織，導(dǎo)致性能明顯下降，晶粒的不均勻性是大直徑鍛制棒材和鍛件上存在的突出問題，特別是在棒材心部與邊部組織由于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度不同而呈現(xiàn)出不同的組織狀態(tài)，這種不均勻組織還會(huì)在后續(xù)的熱處理過程中遺傳下來，因此為保證鍛件的組織均勻性，需要棒材的組織盡量均勻。

有鑒于此，本發(fā)明人經(jīng)過大量的科學(xué)研究、試驗(yàn)，研發(fā)了一種減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法，用于解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法，通過該方法能夠?qū)㈦y變形鎳基高溫合金棒材心部、R/2處及邊部組織的晶粒度級(jí)差縮小到2級(jí)之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)大棒材晶粒組織均勻化的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法，包括以下步驟；

步驟一、選取Al+Ti元素含量為4.4％～4.8％的難變形鎳基高溫合金鑄錠，在快鍛機(jī)上完成難變形鎳基高溫棒材鍛造；

步驟二、難變形鎳基高溫合金棒材在鍛造完成后，熱料回爐保溫；

步驟三、保溫完成后出爐空冷。

進(jìn)一步地，所述難變形鎳基高溫合金棒材在鍛造時(shí)外側(cè)包有石棉。

進(jìn)一步地，所述步驟二中回爐保溫溫度為1060℃～1080℃，回爐保溫時(shí)間為150min～180min。

進(jìn)一步地，所述難變形鎳基高溫合金包括GH4698或GH4738或GH4141。

進(jìn)一步地，所述難變形鎳基高溫合金鑄錠選取的Al+Ti元素含量為4.65～4.8％。

進(jìn)一步地，所述難變形鎳基高溫合金鑄錠經(jīng)鍛造后棒材規(guī)格為Φ250mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括以下有益效果：

本發(fā)明通過設(shè)計(jì)一種減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法，難變形鎳基高溫合金完成棒材鍛造后，由于溫降，棒材表面的晶粒在完成再結(jié)晶后沒有足夠的能量長(zhǎng)大，或者出現(xiàn)不同程度的不完全再結(jié)晶組織。于是，棒材心部與邊部組織由于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度不同而呈現(xiàn)出不同的組織狀態(tài)，此時(shí)，利用后續(xù)高溫?zé)崽幚淼撵o態(tài)再結(jié)晶對(duì)邊部組織進(jìn)行能量彌補(bǔ)，在適當(dāng)?shù)臏囟扰c保溫時(shí)間下，可以有效減小晶粒度級(jí)差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明減小難變形鎳基高溫合金鍛制棒材組織級(jí)差的熱處理方法的流程圖；

圖2(a)為本發(fā)明未經(jīng)鍛后熱處理的難變形鎳基高溫合金棒材組織的心部照片；