Ni基超耐热合金的热挤出成型方法及Ni基超耐热合金挤出材的制造方法技术

本发明专利技术提供析出强化型的Ni基超耐热合金的热挤出成型方法和Ni基超耐热合金挤出材的制造方法。一种Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其中，坯料具有700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成，在模具与坯料之间安装润滑用玻璃垫，并且将插入至盛锭筒时的坯料的外径DB(mm)与盛锭筒的内径DC(mm)的关系调整为(DC‑DB)：2～8mm、或将加热至热加工温度前的坯料的外径DB’(mm)与加热至预热温度前的盛锭筒的内径DC’(mm)的关系调整为(DC’‑DB’)：3～9mm。此外，Ni基超耐热合金挤出材的制造方法使用上述热挤出成型方法进行。

Hot extrusion forming method of Ni-based Super-heat-resistant alloy and manufacturing method of Ni-based Super-heat-resistant alloy extrudate

The invention provides a hot extrusion moulding method of precipitation strengthening Ni-based super heat-resistant alloy and a manufacturing method of Ni-based super heat-resistant alloy extrusion material. A hot extrusion forming method for Ni-based Super-heat-resistant alloy is described. The composition of Ni-based Super-heat-resistant alloy with equilibrium precipitation of gamma'phase at 700 C is more than 40 moles%. A glass pad for lubrication is installed between the die and the billet, and the relationship between the outer diameter DB(mm) of the billet inserted into the billet barrel and the inner diameter DC(mm) of the billet barrel is adjusted to (DC_DB). ) The relationship between the outer diameter DB'(mm) of billet before heating to the hot working temperature and the inner diameter DC'(mm) of ingot barrel before heating to the preheating temperature is adjusted to (DC'DB'):3-9mm. In addition, the manufacturing method of Ni-based super heat-resistant alloy extrusion material is carried out by the above-mentioned hot extrusion forming method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Ni基超耐热合金的热挤出成型方法及Ni基超耐热合金挤出材的制造方法
本专利技术涉及析出强化型的Ni基超耐热合金的热挤出成型方法和Ni基超耐热合金挤出材的制造方法。
技术介绍
挤出成型为如下的热挤出成型：将坯料加热至热加工温度，将加热至该热加工温度的坯料插入至盛锭筒，对插入至该盛锭筒的坯料施加压缩力，从设置于盛锭筒的模具的孔将坯料挤出、成型。图2为示出挤出成型装置的截面结构的一例的示意图。图2中，首先，将加热至热加工温度的坯料1插入至盛锭筒2。接着，对插入至该盛锭筒2的坯料1，隔着热压垫片3通过杆4赋予压缩力。然后，由此，坯料1从设置于盛锭筒2的模具5的孔挤出，成型为具有模具5的孔形状截面的挤出材6。各种挤出成型方法之中，从插入有坯料的盛锭筒的一端侧对坯料施加压缩力并从设置于盛锭筒的另一端侧的模具的孔将坯料挤出的“直接挤出”而言是压制机的结构简单的最基本的挤出成型方法。直接挤出的情况下，重要的是坯料与盛锭筒之间的润滑。因此，以往，提出了将加热至热加工温度的坯料插入至盛锭筒时在坯料的周面涂布玻璃润滑剂后插入的“润滑剂密封直接挤出”(专利文献1)。另外，出于提高坯料与模具之间的润滑性的目的，提出了在坯料与模具之间安装润滑用玻璃垫的“玻璃润滑挤出”(专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平6-269844号公报专利文献2：日本特开平7-136710号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，应对各种耐热部件的修补、三维造形的要求，需要“Ni基超耐热合金”的金属线。而且，Ni基超耐热合金中，尤其是“析出强化型”的Ni基超耐热合金的高温强度优异，具有该特别的成分组成的Ni基超耐热合金的热加工性差，基于挤出成型的金属线化是非常困难的。本专利技术的目的在于，提供析出强化型的Ni基超耐热合金的热挤出成型方法和Ni基超耐热合金挤出材的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术为一种Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其中，将坯料加热至热加工温度，将加热至该热加工温度的坯料插入至盛锭筒，对插入至该盛锭筒的坯料施加压缩力，从而从设置于盛锭筒的模具的孔将坯料挤出、成型，上述热挤出成型方法是利用如下的直接挤出的方法：从插入有坯料的盛锭筒的一端侧对坯料施加压缩力，从设置于盛锭筒的另一端侧的模具的孔将坯料挤出，上述热挤出成型方法利用在模具与坯料之间安装有润滑用玻璃垫的玻璃润滑挤出，上述坯料具有在700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成，将插入至盛锭筒时的坯料的外径DB(mm)与盛锭筒的内径DC(mm)的关系调整为(DC-DB)：2～8mm、或将加热至热加工温度前的坯料的外径DB’(mm)与加热至预热温度前的盛锭筒的内径DC’(mm)的关系调整为(DC’-DB’)：3～9mm。此时，优选上述盛锭筒的内径DC(mm)为60～180mm、或上述盛锭筒的内径DC’(mm)为60～180mm。另外，上述热加工温度优选为1150～1180℃。另外，本专利技术为一种Ni基超耐热合金挤出材的制造方法，其具有：第1工序，将Ni基超耐热合金的坯料加热至热加工温度；和第2工序，将加热至上述热加工温度的坯料插入至盛锭筒，从该盛锭筒的一端侧对坯料施加压缩力，从设置于该盛锭筒的另一端侧的模具的孔将坯料挤出，得到Ni基超耐热合金的挤出材，上述Ni基超耐热合金的坯料具有700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成，在上述模具与坯料之间安装润滑用玻璃垫，并且将插入至上述盛锭筒时的坯料的外径DB(mm)与盛锭筒的内径DC(mm)的关系调整为(DC-DB)：2～8mm、或将加热至上述热加工温度前的坯料的外径DB’(mm)与加热至预热温度前的盛锭筒的内径DC’(mm)的关系调整为(DC’-DB’)：3～9mm，由此进行上述第2工序。此时，优选将上述盛锭筒的内径DC(mm)调整为60～180mm、或将上述盛锭筒的内径DC’(mm)调整为60～180mm。另外，优选将上述热加工温度设为1150～1180℃。专利技术的效果根据本专利技术，可实现析出强化型的Ni基超耐热合金的热挤出成型。附图说明图1为示出通过模拟求出的、利用玻璃润滑的直接挤出中插入至盛锭筒时的坯料的外径DB(mm)与盛锭筒的内径DC(mm)之差“DC-DB(mm)”与挤出成型中的坯料与盛锭筒之间所形成的“润滑皮膜的厚度(mm)”的关系的结果的一例的图。图2为示出进行利用玻璃润滑的直接挤出成型的装置的一例的挤出成型装置的截面结构的示意图。图3为示出通过本专利技术例的方法制作的挤出材的表面状态的一例的代替附图的照片。图4为示出通过比较例的方法制作的挤出材的表面状态的一例的代替附图的照片。具体实施方式(1)本专利技术的热挤出成型方法是利用如下的“直接挤出”的方法：从插入有坯料的盛锭筒的一端侧对坯料施加压缩力，从设置于盛锭筒的另一端侧的模具的孔将坯料挤出。而且，本专利技术的热挤出成型方法是利用在模具与坯料之间安装有润滑用玻璃垫的“玻璃润滑挤出”的方法。图2为示出进行利用玻璃润滑的直接挤出成型的装置的一例的挤出成型装置的截面结构。图2中，插入至盛锭筒2的坯料1从盛锭筒2的一端侧被施加压缩力，从设置于盛锭筒2的另一端侧的模具5的孔挤出。而且，在玻璃润滑挤出的情况下，将坯料1插入至盛锭筒2时，在模具5与坯料1之间安装润滑用玻璃垫7。此时，借助模具保持件在盛锭筒2设置有模具5的情况下，图2的模具5包括未图示的模具保持件。而且，严格来讲，挤出成型装置的截面结构处于图2的状态时(即，将坯料1从模具5的孔挤出一定程度时)，上述润滑用玻璃垫7已经熔融。而且，本专利技术的情况下，该熔融的润滑用玻璃垫7也会充分浸润至坯料1与盛锭筒2之间。而且，在从模具5的孔挤出的挤出材6的表面会凝固附着有上述熔融的润滑用玻璃垫7。本专利技术中，上述润滑用玻璃垫7可以使用通常已知的玻璃垫。例如润滑用玻璃垫7为用粘结剂将各种玻璃材质固化成型而成者。另外，例如，对于其形状，具有基本上装配在模具5与坯料1之间的“盘形状”(因此，也被称为玻璃盘)。而且，例如，在该盘形状的中央部开有与模具5的孔的位置、直径相对应的“孔”。根据情况，也可以将这样的润滑用玻璃垫7多张重叠来使用。由于坯料由析出强化型的Ni基超耐热合金形成，因此对于通过高温进行其挤出成型的本专利技术而言，这样的润滑用玻璃垫在使其迅速熔融、且提高熔融的润滑用玻璃垫的流动速度(即，提高坯料与盛锭筒之间的润滑性)方面是有效的。需要说明的是，坯料可以使用将熔液铸造而得到的铸锭、对该铸锭根据需要实施开坯加工、机械加工、热处理等而成者。另外，作为上述铸锭，也可以使用通过粉末冶金法得到的烧结原材料。(2)本专利技术的热挤出成型方法中，上述坯料具有700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成。对于析出强化型的Ni基超耐热合金，其组织主要由合金成分固溶于Ni基底而成的γ相和作为由[Ni3(TiAl)]代表性地表示的金属间化合物的析出强化相的γ’相构成。这样的Ni基超耐热合金的热加工通常在上述γ’相固溶的固溶温度(γ’相固溶温度)到该Ni基超耐热合金的固相线温度间的温度区域(例如900℃～1200℃)进行。该热加工时，若上述γ’本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其中，将坯料加热至热加工温度，将加热至所述热加工温度的坯料插入至盛锭筒，对插入至所述盛锭筒的所述坯料施加压缩力，从而从设置于所述盛锭筒的模具的孔将所述坯料挤出、成型，所述热挤出成型方法的特征在于，所述热挤出成型方法是利用如下的直接挤出的方法：从插入有所述坯料的盛锭筒的一端侧对所述坯料施加压缩力，从设置于所述盛锭筒的另一端侧的模具的孔将所述坯料挤出，所述热挤出成型方法利用在所述模具与所述坯料之间安装有润滑用玻璃垫的玻璃润滑挤出，所述坯料具有700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成，将插入至所述盛锭筒时的所述坯料的外径DB与所述盛锭筒的内径DC的关系调整为DC‑DB：2～8mm，其中，DB、DC的单位为mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.29 JP 2016-1908011.一种Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其中，将坯料加热至热加工温度，将加热至所述热加工温度的坯料插入至盛锭筒，对插入至所述盛锭筒的所述坯料施加压缩力，从而从设置于所述盛锭筒的模具的孔将所述坯料挤出、成型，所述热挤出成型方法的特征在于，所述热挤出成型方法是利用如下的直接挤出的方法：从插入有所述坯料的盛锭筒的一端侧对所述坯料施加压缩力，从设置于所述盛锭筒的另一端侧的模具的孔将所述坯料挤出，所述热挤出成型方法利用在所述模具与所述坯料之间安装有润滑用玻璃垫的玻璃润滑挤出，所述坯料具有700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成，将插入至所述盛锭筒时的所述坯料的外径DB与所述盛锭筒的内径DC的关系调整为DC-DB：2～8mm，其中，DB、DC的单位为mm。2.根据权利要求1所述的Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其特征在于，所述盛锭筒的内径DC为60～180mm，其中，DC的单位为mm。3.一种Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其中，将坯料加热至热加工温度，将加热至所述热加工温度的坯料插入至盛锭筒，对插入至所述盛锭筒所述坯料施加压缩力，从设置于所述盛锭筒的模具的孔将所述坯料挤出、成型，所述热挤出成型方法的特征在于，所述热挤出成型方法是利用如下的直接挤出的方法：从插入有所述坯料的盛锭筒的一端侧对所述坯料施加压缩力，从设置于所述盛锭筒的另一端侧的模具的孔将所述坯料挤出，所述热挤出成型方法利用在所述模具与所述坯料之间安装有润滑用玻璃垫的玻璃润滑挤出，所述坯料具有700℃下的γ’相的平衡析出量为40摩尔％以上的析出强化型的Ni基超耐热合金的成分组成，将加热至所述热加工温度前的坯料的外径DB’与加热至预热温度前的盛锭筒的内径DC’的关系调整为DC’-DB’：3～9mm，其中，DB’、DC’的单位为mm。4.根据权利要求3所述的Ni基超耐热合金的热挤出成型方法，其特征在于，所述盛锭筒的内径DC’为60～180mm，其中，DC’的单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：向瀬莱米，韩刚，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP