紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法技术

本发明专利技术公开了一种紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，属于高温合金冷加工技术领域技术领域。本发明专利技术为解决现有技术能耗高、表面质量差、效率低等缺点，提供了一种紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，包括：对GH4169热轧棒材进行固溶处理，然后空冷、酸洗；再进行1～3道次旋锻，旋锻送进速度为1～10mm/s，控制最后一道次变形量为12％～30％，其余道次变形量分配控制在15％～40％；根据旋锻次数进行退火和酸洗，制得GH4169合金棒材；其组织均匀且强度高、尺寸精度高、表面质量良好，满足航空航天紧固件用棒材的使用技术要求。天紧固件用棒材的使用技术要求。

【技术实现步骤摘要】
紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法


[0001]本专利技术属于高温合金冷加工
，具体涉及一种紧固件用高温合金棒线材的冷变形加工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国航空、航天事业的快速发展，推动了各类新型材料的产生，各种新型紧固件也不断地被研制和应用，因此高温合金紧固件具有很好的市场前景。以GH4169合金为代表的镍基高温合金具有高的抗拉强度、持久性、良好的抗腐蚀、高温抗氧化性、热加工及焊接性能，已被广泛应用于航空航天以及其他各领域的重要结构性材料。
[0003]由于航空航天用紧固件对产品性能、尺寸精度和表面质量的要求极高，而现有工艺在加工高温合金紧固件用棒材时主要采用冷拉拔和挤压工艺，冷拉拔和挤压工艺在生产过程中必须使用润滑粉润滑，且由于坯料和模具之间的摩擦阻力作用会使材料产生局部热处理，即使产品成型且满足组织性能要求，但表面极易出现裂痕、划伤、麻坑等缺陷，导致产品成材率低且质量差，由此可见传统紧固件用高温合金棒材的制备方法存在能耗高、表面质量差、效率低等缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺稳定、成品率高、节约资源、易于实现的航空航天紧固件用高温合金棒材的精密冷加工工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，其包括以下步骤：
[0006]A、对GH4169热轧棒材进行固溶处理，固溶后的棒材进行空冷，然后酸洗；
[0007]B、将步骤A酸洗后的棒材进行1～3道次旋锻，旋锻送进速度为1～10mm/s；
[0008]C、当旋锻为1道次时，控制变形量为12％～30％，旋锻完成后，即得GH4169合金棒材；
[0009]当旋锻为2道次时，控制第1道次变形量为15％～40％，第1道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第2道次旋锻，控制第2道次变形量为12％～30％，第2道次旋锻完成后，即得GH4169合金棒材；
[0010]当旋锻为3道次时，控制第1道次变形量为15％～40％，第1道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第2道次旋锻，控制第2道次变形量为15％～40％，第2道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第3道次旋锻，控制第3道次变形量为12％～30％，第3道次旋锻完成后，即得GH4169合金棒材。
[0011]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤A中，所述GH4169热轧棒材的直径为φ10mm～φ12mm。
[0012]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤A中，所述固溶处理的温度为980℃～1020℃，保温时间为20～60min。
[0013]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤A中，所述酸洗中，酸洗液由HNO3、HCl和H2O按1：3：4～6的体积比混合制成；酸洗液中浸泡时间为10min～20min。
[0014]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤C中，当旋锻为2道次或3道次时，所述退火软化的温度为960℃～1000℃，保温时间为20min～60min。
[0015]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤C中，当旋锻为2道次或3道次时，所述酸洗处理中，酸洗液由HNO3、HCl和H2O按1：3：6的体积比混合制成；酸洗液中浸泡时间为10min～20min。
[0016]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤C中，所述GH4169合金棒材的直径为φ6.0mm～φ10.0mm，尺寸精度为
±
0.03mm。
[0017]其中，上述紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，步骤C中，所述GH4169合金棒材的抗拉强度≥1515MPa，屈服强度≥1380MPa，断后延伸率≥8％，断面收缩率≥5％。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术的方法工艺简单，易于实现，采用该方法制备的GH4169合金棒材组织均匀且强度高，尺寸精度高、表面质量良好，可广泛应用于镍基高温合金紧固件用棒材加工行业；所得GH4169合金棒材直径为φ6.0mm～φ10.0mm，尺寸精度为
±
0.03mm；室温条件下抗拉强度≥1515MPa，屈服强度≥1380MPa,，断后延伸率≥8％，断面收缩率≥5％，满足航空航天紧固件用棒材的使用技术要求。
具体实施方式
[0020]具体的，紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，包括以下步骤：
[0021]A、对GH4169热轧棒材进行固溶处理，固溶后的棒材进行空冷，然后酸洗；
[0022]B、将步骤A酸洗后的棒材进行1～3道次旋锻，旋锻送进速度为1～10mm/s；
[0023]C、当旋锻为1道次时，控制变形量为12％～30％，旋锻完成后，即得GH4169合金棒材；
[0024]当旋锻为2道次时，控制第1道次变形量为15％～40％，第1道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第2道次旋锻，控制第2道次变形量为12％～30％，第2道次旋锻完成后，即得GH4169合金棒材；
[0025]当旋锻为3道次时，控制第1道次变形量为15％～40％，第1道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第2道次旋锻，控制第2道次变形量为15％～40％，第2道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第3道次旋锻，控制第3道次变形量为12％～30％，第3道次旋锻完成后，即得GH4169合金棒材。
[0026]本专利技术方法以直径φ10mm～φ12mm的GH4169热轧棒材作为原材料，以期获得直径φ6.0mm～φ10.0mm的GH4169合金棒材成品。根据原材料直径和成品直径，结合每道次变形量要求，选择进行1～3道次旋锻；同时控制最后一道次的变形量12％～30％，目的是通过小变形来控制合金晶粒度和组织，而其余道次变形量的目的主要是棒材减径，不超过40％，目的是保护旋锻机模具，保护设备。
[0027]本专利技术方法步骤A中，所述固溶处理的温度为980℃～1020℃，保温时间为20～60min。
[0028]本专利技术方法步骤A中，所述酸洗中，酸洗液由HNO3、HCl和H2O按1：3：4～6的体积比
(HNO3：HCl体积比＝1：3即为王水)混合制成；酸洗液中浸泡时间为10min～20min。
[0029]本专利技术方法步骤C中，当旋锻为2道次或3道次时，除最后一道旋锻，均需要退火和酸洗；退火的目的是使得冷变形后的棒材消除形变硬化，降低硬度，恢复合金的塑性和形变能力，并控制退火温度和时间，从而使GH4169合金棒材发生回复和再结晶；由于退火后棒材表面会产生少量的氧化层，需要通过酸洗来去除，确保下工序旋锻棒材表面质量光亮。
[0030]因此本专利技术方法步骤C中，当旋锻为2道次或3道次时，所述退火软化的温度为960℃～1000℃，保温时间为20min～60min；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，其特征在于：包括以下步骤：A、对GH4169热轧棒材进行固溶处理，固溶后的棒材进行空冷，然后酸洗；B、将步骤A酸洗后的棒材进行1～3道次旋锻，旋锻送进速度为1～10mm/s；C、当旋锻为1道次时，控制变形量为12％～30％，旋锻完成后，即得GH4169合金棒材；当旋锻为2道次时，控制第1道次变形量为15％～40％，第1道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第2道次旋锻，控制第2道次变形量为12％～30％，第2道次旋锻完成后，即得GH4169合金棒材；当旋锻为3道次时，控制第1道次变形量为15％～40％，第1道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第2道次旋锻，控制第2道次变形量为15％～40％，第2道次旋锻后，所得棒材进行退火软化，再经酸洗处理，然后进行第3道次旋锻，控制第3道次变形量为12％～30％，第3道次旋锻完成后，即得GH4169合金棒材。2.根据权利要求1所述的紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，其特征在于：步骤A中，所述GH4169热轧棒材的直径为φ10mm～φ12mm。3.根据权利要求1所述的紧固件用高温合金棒线材的冷加工方法，其特征在于：步骤A中，所述固溶处理的温度为98...

【专利技术属性】
技术研发人员：付建辉，周扬，赖宇，肖东平，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：