一种镍基高温合金GH3536模锻件及其成型方法技术

本发明专利技术公开一种镍基高温合金GH3536模锻件及其成型方法，包括如下过程：模锻件成型：将拔杆锻件进行加热、保温，使拔杆锻件的温度为1120～1160℃；再对拔杆锻件进行两次模压，第二次模压后进行切边，得到第一锻坯，其中第一次模压时打击能量为8～16kJ，第二次模压时打击能量为80～112kJ，第一次模压、第二次模压的终锻温度不低于860℃；将第一锻坯进行加热、保温，使第一锻坯的温度为1120～1160℃；将所述加热、保温后的第一锻坯进行模压，模压后进行切边，得到锻件；其中，模具的预热温度为350℃～400℃，终锻温度不低于860℃，打击能量为64～96kJ；将所述锻件进行固溶热处理，得到所述镍基高温合金GH3536模锻件。本发明专利技术能够提高所述GH3536模锻件的晶粒度等级，使其满足使用要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种镍基高温合金GH3536模锻件及其成型方法


[0001]本专利技术属于材料加工
，具体涉及一种镍基高温合金GH3536模锻件及其成型方法。

技术介绍

[0002]高温合金是以铁、镍、钴为基，能在高于600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性，被广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船等领域，镍基高温合金GH3536具有较好的抗高温氧化性能，主要用于航空发动机火焰筒、燃烧室等部件。
[0003]现有技术中，某镍基高温合金GH3536材质的模锻件存在以下的缺点和不足：
[0004]如图1所示，该模锻件的形状类似于手枪形状，包括尾部细杆5、中间多边形盘6和头部圆柱7，该模锻件在航空航天领域得到广泛的应用，是发动机中的重要零部件，它的工作要求耐高压、长寿命、高可靠、高稳定性的需求，这对其模锻件成型后的使用性能有了非常高的要求，特别是模锻件成型后晶粒度的要求，要求模锻件成型后晶粒度≧4级，但现有锻造技术锻造后易造成粗晶，无法满足使用要求。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种镍基高温合金GH3536模锻件及其成型方法，本专利技术能够提高所述GH3536模锻件的晶粒度等级，使其满足使用要求。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，包括如下过程：
[0008]模锻件成型，模锻件成型包括如下步骤：
[0009]将拔杆锻件进行加热、保温，使拔杆锻件的温度为1120～1160℃；
[0010]将所述加热、保温完成后的拔杆锻件进行两次模压，第二次模压后进行切边，得到第一锻坯，其中第一次模压时打击能量为8～16kJ，第二次模压时打击能量为80～112kJ，第一次模压、第二次模压的终锻温度不低于860℃；
[0011]将第一锻坯进行加热、保温，使第一锻坯的温度为1120～1160℃；
[0012]将所述加热、保温后的第一锻坯进行模压，模压后进行切边，得到锻件；其中，模具的预热温度为350℃～400℃，终锻温度不低于860℃，打击能量为64～96kJ；
[0013]将所述锻件进行固溶，得到所述镍基高温合金GH3536模锻件。
[0014]优选的，拔杆锻件进行加热、保温时，保温的时间为40～80min。
[0015]优选的，将所述加热、保温完成后的拔杆锻件进行两次模压过程中，坯料转移时间为≤13s。
[0016]优选的，将所述加热、保温完成后的拔杆锻件进行两次模压过程中，第一次模压结
束后，将模具型腔及坯料表面的氧化皮去除，然后喷涂润滑剂进行第二次模压。
[0017]优选的，所述润滑剂使用石墨乳与水的混合物，石墨乳与水的体积比例为1:4～1:10。
[0018]优选的，采用风枪将模具型腔及坯料表面的氧化皮去除。
[0019]优选的，将所述锻件进行固溶过程中，保温温度为1150～1170℃，保温时间为50～60min；保温后采用油淬，采用油温不低于30～40℃。
[0020]优选的，所述镍基高温合金GH3536模锻件成型方法还包括制坯阶段，制坯阶段包括下过程：
[0021]将棒坯随炉升温至1120～1160℃，保温时间为40～120min
[0022]将锤头、锤砧以及工装预热至250～380℃，将所述棒坯锻造为弯杆锻件，锻造过程中，坯料转移时间不超过15s，终锻温度不低于860℃。
[0023]优选的，所述镍基高温合金GH3536模锻件成型方法还包括制坯阶段，制坯阶段包括如下过程：
[0024]将弯杆锻件随炉升温至1120～1160℃，保温40～100min；
[0025]将锤头、锤砧以及工装预热至250～380℃；对弯杆锻件进行拔杆，在弯杆锻件的一端加工出尾部细杆，拔杆过程中，加热温度为1120～1160℃，坯料转移时间不超过13s，终锻温度不低于860℃，锻后进行空冷，得到拔杆锻件。
[0026]本专利技术还提供了一种镍基高温合金GH3536模锻件，所述镍基高温合金GH3536模锻件通过本专利技术如上所述的成型方法制得，所述镍基高温合金GH3536模锻件的晶粒度达到均匀的5级。
[0027]本专利技术具有如下技术效果：
[0028]本专利技术为镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，通过系统合理设定加热温度、保温时间、锻造火次、终锻温度，热处理制度等锻造参数，解决现有锻件粗晶的问题，模锻件最终成型后的晶粒度达到均匀的5级，提高了产品质量。
附图说明
[0029]图1是本专利技术所加工的GH3536模锻件坯料锻造外形变化荒形图；
[0030]图2为本专利技术实施例1加工得到的GH3536模锻件的金相图；
[0031]图3为本专利技术实施例2加工得到的GH3536模锻件的金相图；
[0032]图4为本专利技术实施例3加工得到的GH3536模锻件的金相图；
[0033]图中，1
‑
坯料，2
‑
弯杆锻件，3
‑
拔杆锻件，4
‑
模压成型荒形图，5
‑
尾部细杆，6
‑
中间多边形盘，7
‑
头部圆柱。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0035]本专利技术镍基高温合金GH3536模锻件成型方法的主要工艺过程包括：
[0036]下料
→
制坯
→
模锻件成型
→
晶粒度检测
→
总检
→
入库
[0037]参照图1，具体过程如下：
[0038]采用锯床下料，在制坯时，将棒料置于Ⅲ类电炉中1120～1160℃，最短保温时间
45min，热料回炉时保温时间按0.4min/mm计算，最长保温时间120min，保温完成后利用560kg空气锤上进行锻造弯杆，将弯杆后的锻件继续装入Ⅲ类电炉中加热到1120～1160℃，最短保温时间40min，保温时间按0.4min/mm计算，最长保温时间80min，保温完成后在750kg空气锤上进行锻造拔杆，拔杆后空冷。
[0039]模锻件成型：将拔杆后的锻件置于Ⅲ类电炉中加热到1120～1160℃，最短保温时间40min，热料回火炉时保温时间按0.4min/mm计算，最长保温时间80min，保温完成后进行模压一火，在10MN电动螺旋压力机上将坯料正放后模压，设备总打击能为160KJ，先轻击一锤，打击能量：5％～10％；将坯料整体取出，使用风枪迅速清除上、下模具型腔及锻件表面氧化皮，润滑剂使用石墨乳+水，体积比例1:4～1:10，随后重击，打击能量50％～70％模压后趁热切边，两次模压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，其特征在于，包括如下过程：模锻件成型，模锻件成型包括如下步骤：将拔杆锻件(3)进行加热、保温，使拔杆锻件(3)的温度为1120～1160℃；将所述加热、保温完成后的拔杆锻件(3)进行两次模压，第二次模压后进行切边，得到第一锻坯，其中第一次模压时打击能量为8～16kJ，第二次模压时打击能量为80～112kJ，第一次模压、第二次模压的终锻温度不低于860℃；将第一锻坯进行加热、保温，使第一锻坯的温度为1120～1160℃；将所述加热、保温后的第一锻坯进行模压，模压后进行切边，得到锻件；其中，模具的预热温度为350℃～400℃，终锻温度不低于860℃，打击能量为64～96kJ；将所述锻件进行固溶，得到所述镍基高温合金GH3536模锻件。2.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，其特征在于，拔杆锻件(3)进行加热、保温时，保温的时间为40～80min。3.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，其特征在于，将所述加热、保温完成后的拔杆锻件(3)进行两次模压过程中，坯料转移时间不超过13s。4.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，其特征在于，将所述加热、保温完成后的拔杆锻件(3)进行两次模压过程中，第一次模压结束后，将模具型腔及坯料表面的氧化皮去除，然后喷涂润滑剂后进行第二次模压。5.根据权利要求4所述的一种镍基高温合金GH3536模锻件成型方法，其特征在于，所述润滑剂使用石墨乳与水的混合物，石墨乳与水的体积比例为1:4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世超，曹玉如，廉颖，张超，李昌珍，
申请(专利权)人：陕西长羽航空装备有限公司，
类型：发明
国别省市：