一种Ni-Cr-Co基难变形高温合金加工方法技术

本发明专利技术一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，包括以下步骤：轧制：将坯料加热至设定值并保温，将处理后的坯料轧制得到棒材；将所述棒材矫直，进行车光；对车光后的棒材进行粗磨；对粗磨后的棒材进行精磨，得到成品棒材。本发明专利技术与传统工艺相比，减少了滚光工序，精简了工序成本。本工艺采用多火多道次热轧+车光+磨光方式对GH93合金进行加工处理，在加热过程中，有效控制炉温波动，并明确控制车光、粗磨等过程中的进刀量和单次修磨量，有效解决了成品经热处理后纵向低倍粗晶的问题，可使低倍粗晶废品率将至10％以下。粗晶废品率将至10％以下。粗晶废品率将至10％以下。

【技术实现步骤摘要】
一种Ni
‑
Cr
‑
Co基难变形高温合金加工方法


[0001]本专利技术属于冶金领域，特别涉及一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工方法。

技术介绍

[0002]镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能又细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同，分为：铁基高温合金，镍基高温合金与钴基高温合金。其中镍基高温合金简称镍基合金。
[0003]Ni－Cr合金也就是镍基耐热合金；主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物(如NaOH、KOH)腐蚀和耐应力腐蚀的能力。
[0004]而GH93合金是Ni－Cr－Co基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度小于750℃，短时使用温度可达800℃。合金具有较高的高温强度，较高的高温持久、蠕变强度和抗疲劳性能，组织稳定、综合性能良好。合金具有良好的热加工塑性和焊接性能。适用于制作航空发动机的涡轮叶片，小型发动机涡轮盘和紧固件，主要产品有板材、棒材和锻件。但现有工艺加工后的GH93合金，低倍粗晶费率品高达70％以上，锻件表面一定厚度处产生暗色斑点状低倍组织，称为低倍粗晶，该组织使得锻件组织不均匀，局部区域β晶粒粗大。低倍粗晶组织的显微特征表现为大块β晶粒，晶粒内部均匀分布细小等轴α晶粒，大块β晶粒之间非紧密相邻，其间分布着锻件正常低倍组织(非低倍粗晶)，属于典型双态组织，表现为细小等轴β晶粒，细小等轴β晶粒内部同样均匀分布细小等轴α晶粒。(2)与正常组织相比，TB6钛合金模锻件低倍粗晶组织抗拉强度较低，但由于低倍粗晶组织的微拉伸试件在拉伸变形过程中发生了β相向斜方马氏体α”相的转变，发生应力二次上升现象，提高了材料的延伸率。低倍粗晶影响了材料的组织均匀性，故需要探索其产生机理，找到避免及消除的方法。本申请通过新的加工工艺方法，解决现有航空发动机涡轮片用GH93合金轧棒纵低倍粗晶问题。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术
[0006]一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，包括以下步骤：
[0007]轧制：将坯料加热至设定值并保温，将处理后的坯料轧制得到棒材；
[0008]将所述棒材矫直，进行车光；
[0009]对车光后的棒材进行粗磨；
[0010]对粗磨后的棒材进行精磨，得到成品棒材。
[0011]其进一步的优选技术方案为：所述保温的时间为1－8小时。
[0012]其进一步的优选技术方案为：所述轧制包括三火次轧制，一火次轧制控制变形量为70－83％，二火次轧制控制变形量为55－78％，三火次轧制控制变形量为60－80％。
[0013]其进一步的优选技术方案为：所述三火次轧制，轧制温度逐渐降低。
[0014]其进一步的优选技术方案为：所述轧制中，胚料加热速度≤1.5℃/min。
[0015]其进一步的优选技术方案为：所述车光的车床车刀进刀量为0.2－1mm。
[0016]其进一步的优选技术方案为：粗磨工艺参数为：粗磨道次为2－4次，粗磨至设计尺寸+0.3mm。
[0017]其进一步的优选技术方案为：所述粗磨工艺参数还包括：粗磨单边每次磨光量为0.1－0.4mm。
[0018]其进一步的优选技术方案为：精磨工艺参数为：精磨单边每次磨光量为0.05－0.1mm，精磨至设计尺寸。
[0019]其进一步的优选技术方案为：所述Ni－Cr－Co基难变形高温合金的化学组分质量百分比如下：Cr 18.0～21.0％；Al 1.0～2.0％；Ti 2.0～3.0％；Co 15.0～21.0％；C≤0.13％；Cu≤0.2％；Fe≤1.0％；B≤0.02％；Si≤0.80％；Mn≤0.80％；P≤0.013％；S≤0.013％；其余：Ni。
[0020]本专利技术的有益效果：本专利技术与传统工艺相比，减少了滚光工序，精简了工序成本。本工艺采用多火多道次热轧+车光+磨光方式对GH93合金进行加工处理，在加热过程中，有效控制炉温波动，并明确控制车光、粗磨等过程中的进刀量和单次修磨量，有效解决了成品经热处理后纵向低倍粗晶的问题，可使低倍粗晶废品率将至10％以下。
[0021]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1示出了本专利技术的工艺流程步骤。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]采用现有技术方案所生产的成品棒材低倍粗晶废品率70％以上，冷加工过程未规定具体的进刀量和单道次修磨量，为了抢生产量可能会加大进刀量和单道次修磨量，而本专利技术提供的方法明确了具体进刀量与单刀次修磨量，适应GH93合合金原料，从而达到降低低倍粗晶的目的。过程加热炉温波动也会导致表面粗晶，本专利技术提供的方法多次校准、改变火次温度，从而使粗晶废品率1降低至0％以下。
[0026]实施例1：选用CH93为原材料，其化学成分要求如下：Cr 18.0～21.0％；Al1.0～2.0％；Ti2.0～3.0％；Co 15.0～21.0％；C≤0.13％；Cu≤0.2％；Fe≤1.0％；B≤0.02％；Si
≤0.80％；Mn≤0.80％；P≤0.013％；S≤0.013％；其余：Ni。
[0027]加工方法步骤如下：选用120方坯料，将胚料送入加热炉中，第一次加热至1150℃，并且保持加热速度≤1.5℃/min，保温3h，得到加热好的GH93胚料，第一火次变形量为70－83％。
[0028]采用现有技术方案所生产的成品棒材低倍粗晶废品率70％以上，冷加工过程未规定具体的进刀量和单道次修磨量，为了抢生产量可能会加大进刀量和单道次修磨量，而本专利技术提供的方法，明确了具体进刀量与单刀次修磨量，适应GH93合合金原料，从而达到降低低倍粗晶的目的。过程加热炉温波动也会导致表面粗晶，本专利技术提供的方法多次校准、改变火次温度，从而使粗晶废品率1降低至0％以下。
[0029]将加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：轧制：将坯料加热至设定值并保温，将处理后的坯料轧制得到棒材；将所述棒材矫直，进行车光；对车光后的棒材进行粗磨；对粗磨后的棒材进行精磨，得到成品棒材。2.根据权利要求1所述的一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，其特征在于，所述保温的时间为1－8小时。3.根据权利要求2所述的一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，其特征在于，所述轧制包括三火次轧制，一火次轧制控制变形量为70－83％，二火次轧制控制变形量为55－78％，三火次轧制控制变形量为60－80％。4.根据权利要求3所述的一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，其特征在于，所述三火次轧制，轧制温度逐渐降低。5.根据权利要求4所述的一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，其特征在于，所述轧制中，胚料加热速度≤1.5℃/min。6.根据权利要求5所述的一种Ni－Cr－Co基难变形高温合金加工的方法，其特征在于，所述车光的车床车...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯旭，王瑞，裴丙红，陈炜，陈攀全，何云华，魏育君，韩福，孙永福，代康，
申请(专利权)人：攀钢集团江油长城特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：