[發明專利]GH4169合金模鍛件的制造方法

有效

• 申請號: 202111486989.8
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114260406B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 劉洋;謝靜;孫朝遠;楊偉;劉德建;景春紅;葉林偉
• 申請（專利權）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: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21J13/08;B21J5/02
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 廖文麗;柯海軍

本發明涉及一種GH4169合金模鍛件的制造方法，屬于鍛壓技術領域。本發明的GH4169合金模鍛件的制造方法包括：模具的深型腔底面做成斜面，其內圓高度h＝5+(0～3)L/H，H為深型腔的深度，L為深型腔理論模口寬度，h單位為mm；模具中間凸臺采用挑高設計，粗加工交付件與餅坯定位接觸型腔的高度距離+10～+30mm、寬度距離20～50mm。本發明的方法制備得到的鍛件性能良好，鍛件深型腔底部及內圓尖角處晶粒組織也良好。

技術領域

本發明涉及一種GH4169合金模鍛件的制造方法，屬于鍛壓技術領域。

背景技術

GH4169合金擁有耐高溫、耐腐蝕等優良特點，在大推力航空發動機中作為骨干材料被廣泛應用，但由于其鍛造參數如溫度等敏感性較高，鍛造過程不易控制，易出現因鍛造過程控制不當帶來的廢品。為提高鍛件的合格率，現有的方法是常采用等溫模鍛或普通模鍛+包套的方式進行生產。等溫模鍛工藝鍛件性能雖然較好，但存在制造流程繁瑣、制造效率低、成本較高等問題；普通模鍛一般采用保溫棉包套的方式進行，雖然可以解決溫降的問題，但存在坯料加熱時間久、生產效率低的問題，且鍛后因保溫棉粘結在鍛件表面不能完全去除冷卻較慢導致了性能低等缺點。

因此，設計一種即能滿足GH4169合金鍛件組織性能標準的，又具有高效率、低成本的設計及制造方法，對于型號用GH4169合金鍛件的批產保供具重要的意義。

CN 107321900 A公開了一種GH4169合金盤鍛件模鍛成型方法，模具設計時外出模斜度β為10°～15°，緊貼分模面兩側出模斜度γ為20°～40°，腹板與中心水平夾角α為7°～15°；棒材經鐓餅、沖孔后在中心鑲一Φ(180～190)×h的低碳鋼，且環坯與低碳鋼以1°～3°斜度配合，再將餅坯在200℃～250℃預熱20～30min后噴涂防護潤滑劑，噴涂厚度0.5～2mm；然后將餅坯加熱至980～1020℃，保溫系數0.6～0.8min/mm；同時將模具在(300±100)℃預熱(6～24)h；模具預熱充分后將模具裝在油壓機或對擊錘上，并將加熱后的餅坯轉至模具型腔進行模鍛成型。由餅坯到鍛件可以一火完成，α角度的設計有助于坯料沿徑向流動，γ角的增大有助于減少模鍛過程的毛邊，α角和γ角共同作用，有助于降低設備載荷。β角有利于鍛件出模。低碳塊變形抗力小，餅坯中心用低碳鋼代替，有利于降低設備載荷，從而降低成本；同時減少材料消耗，縮短機加工時，提高生產效率。CN 107321900 A主要是采用在餅坯中進行鑲塊，解決餅坯模鍛的材料利用率低及環坯模鍛火次多等弊端；該發明主要用于錘鍛，如果在壓機上采用CN 107321900 A的方法直接進行模鍛，冷模層將高達15mm以上，并且鍛件薄壁區域會出現大晶粒組織。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種GH4169合金模鍛件的制造方法。

為解決上述第一個技術問題，本發明的GH4169合金模鍛件的制造方法包括：

模具的深型腔底面做成斜面，其內圓高度h＝5+(0～3)L/H，H為深型腔的深度，L為深型腔理論模口寬度，h單位為mm；

模具中間凸臺采用挑高設計，粗加工交付件與餅坯定位接觸型腔的高度距離+10～+30mm、寬度距離20～50mm；

將餅坯加熱保溫后放入模具的型腔中定位，再進行模鍛，所述模鍛的壓制曲線為：模具間隙500mm，上模以25～50mm/s的速度降至220mm，進行減速，到170mm時上模速度為6～15mm/s，然后上模以6～15mm/s恒速壓制模具間隙為5～10mm，壓制時所述型腔的溫度≥600℃。

在一種具體實施方式中，所述方法還包括進行數值模擬，等效應變控制在0.5～1.5。

在一種具體實施方式中，所述方法還包括：將餅坯在890～900℃保溫，然后迅速升溫至995～1010℃保溫，保溫后進行模鍛。

在一種具體實施方式中，所述升溫的速率范圍為4～7℃/min。