一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法，包括：以返回钢、金属铬、镍板、纯铁、金属锰、金属钼、纯钛、金属铝、硼铁、镍镁合金为原料经过真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺得钢锭；钢锭经过锻造热加工和轧制热加工得盘条坯；盘条坯经过固溶及表面处理和冷拉加工后，得飞机紧固件用高强合金冷拔丝材。本发明专利技术在真空感应炉和自耗炉冶炼时，使用返回钢，大大降低了金属铬、纯铁、镍板加入，降低了生产成本；在真空感应炉和真空自耗炉中间多加了一道电渣一次重熔工序，降低氧元素、硫元素含量，保证了合金中低S、低O，获得高纯洁度合金锭。锭。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法


[0001]本专利技术属于高Ti含量合金制造领域，特别涉及一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法。

技术介绍

[0002]针对飞机紧固件用不同温度、不同强度级别的高温合金材料，国外已形成完备的选材体系。针对最高使用温度、强度级别的选材原则合金的三种强度级别，900MPa级(最高650℃)、1100MPa级(最高540℃)和1379MPa级(最高480℃)在选材体系中占有重要位置。但是由于是依靠冷变形强化获得高强度，因而随着强度的提升，最高使用温度随之降低。作为铁镍基高温合金在耐蚀性能方面，优于304不锈钢，低于镍基高温合金。目前，国内铁镍基高温合金一般主要采用进口；随着西方对我国技术封锁，迫切要求国产化研制生产。
[0003]而现有国内铁镍基高温合金的制造方法一般采用：(1)真空感应炉冶炼，然后真空自耗；(2)冷拉工序采用硫化钼涂料。存在以下缺点：冶炼时，一般采用低硫工业纯铁为原料，加入金属铬、镍板等合金化，生产成本高,资源消耗大；冷拔工序采用硫化钼涂料，产生有害烟尘，危害生产区环境。
[0004]基于此，针对铁镍基高温合金的制造，亟须寻求一种生成成本低、危害小且适用飞机紧固件用丝材的制造方法。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法。
[0006]所述制备方法，包括：
[0007]以返回钢、金属铬、镍板、纯铁、金属锰、金属钼、纯钛、金属铝、硼铁、镍镁合金为原料经过真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺得钢锭；
[0008]钢锭经过锻造热加工和轧制热加工得盘条坯；
[0009]盘条坯经过固溶及表面处理和冷拉加工后，得飞机紧固件用高强合金冷拔丝材。
[0010]进一步地，所述真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺包括将返回钢、金属铬、镍板、纯铁、金属锰、金属钼、纯钛、金属铝、硼铁、镍镁合金原料经过冶炼浇筑成电极锭，电极锭再经过电渣一次重熔和自耗二次重熔，得钢锭。
[0011]进一步地，所述真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺中按照以下重量百分比的化学成分进行冶炼：
[0012]C≦0.08％、Si≦1.00％、Mn≦2.00％、S≦0.025％、P≦0.025％、Cr13.5～16.0％、Mo1.00～1.5％、B0.003～0.01％、Ti1.9～2.35％、V0.1～0.50％、Co≦1.00％、Al≦0.35％、Cu≦0.50％、Ni24.0～27.0％，余量为Fe。
[0013]进一步地，所述真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺中按照以下重量百分比的化学成分进行冶炼：
[0014]C≦0.08％、Si≦1.00％、Mn≦2.00％、S≦0.025％、P≦0.025％、Cr13.5～16.0％、
Mo1.00～1.5％、B0.003～0.01％、Ti1.9～2.35％、V0.1～0.50％、Co≦1.00％、Al≦0.35％、Cu≦0.50％、Ni24.0～27.0％、Ce0.01～0.10％，余量为Fe。
[0015]进一步地，所述锻造热加工包括将钢锭进行扩散退火，扩散退火后钢锭降温进行热加工得钢坯。
[0016]进一步地，所述锻造热加工的工艺参数为：扩散退火温度1220～1340℃，扩散退火时间48～72小时，热加工温度1110～1250℃，热加工时间3
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10小时。
[0017]进一步地，所述锻造热加工中锻造热加工后，钢锭与钢坯之间的火变形量≥30％。
[0018]进一步地，所述轧制热加工的工艺参数为：轧制温度1110～1250℃，轧制时间3～20小时。
[0019]进一步地，所述冷拉加工中使用的涂料包括以下重量份组成：10
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20份牛油、20
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40份石灰、40
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70份石墨乳。
[0020]进一步地，所述高强合金冷拔丝材的抗拉强度≥1379Mpa，屈服强度≥1241Mpa；室温伸长≥8％，室温面缩≥15％；结晶度≥5级。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术在真空感应炉和自耗炉冶炼时，使用返回钢，大大降低了金属铬、纯铁、镍板加入，降低了生产成本；
[0023]在真空感应炉和真空自耗炉中间多加了一道电渣一次重熔工序，通过电渣一次重熔工序大幅度地降低了合金中的S含量，同时电渣一次重熔中通过微量铝粒的均匀加入,降低氧元素含量，保证了合金中低S、低O，获得高纯洁度合金锭；
[0024]钢锭(或钢坯)进行扩散退火后再进行热加工，使合金元素分布均匀，从而减少偏析；
[0025]冷拔加工中涂料组成为牛油、石灰和石墨乳，取消了硫化钼的使用,不但保证了冷拔加工材料的要求，又大大降低了有害气体的排放，既降本又保护了环境；
[0026]采用本专利技术的制造方法所得的高强度合金冷拔丝材达到室温的抗拉强度≥1379Mpa，屈服强度≥1241Mpa；室温伸长≥8％，室温面缩≥15％；晶粒度≥5级；
[0027]综上所述，采用本专利技术的制造方法获得的高强度合金冷拔丝材的室温抗拉强度达到了1379MPa级的要求，具有高纯洁度和高温性能，能够满足大规模工业生产需求，为我国高温合金升级更新提供了技术保障。
[0028]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、权利要求书以及中所指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
[0029]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，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。
[0030]实施例1：
[0031]一种飞机紧固件用高强度合金冷拔丝材的制造方法，包括下列步骤：
[0032]真空感应炉和真空自耗炉冶炼：以返回钢、金属铬、镍板、纯铁为原料，并按成分设计加入金属锰、金属钼、纯钛原料、金属铝、硼铁、镍镁合金进行合金化冶炼，出钢温度控制在1560℃，出钢后浇注成电极锭；电极锭经过电渣一次重熔和自耗二次重熔得钢锭，所得合金钢锭的重量百分比成分为C0.055％、Si0.45％、Mn0.035％、S0.0015％、P0.0051％、Cr15.0％、Mo1.3％、B0.0072％、Ti2.17％、V0.25％、Co0.03％、Al0.24％、Cu0.021％、Ni25.65％余量为铁；其中，金属铝(铝粒)是在电渣一次重熔过程中均匀加入；
[0033]锻造热加工：将钢锭进行扩散退火，加热温度1220℃、保温时间72小时；扩散退火后的钢锭降温进行热加工,热加工温度1110℃，热加工时间14小时；
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法，其特征在于，包括：以返回钢、金属铬、镍板、纯铁、金属锰、金属钼、纯钛、金属铝、硼铁、镍镁合金为原料经过真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺得钢锭；钢锭经过锻造热加工和轧制热加工得盘条坯；盘条坯经过固溶及表面处理和冷拉加工后，得飞机紧固件用高强合金冷拔丝材。2.根据权利要求1所述的一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法，其特征在于，所述真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺包括将返回钢、金属铬、镍板、纯铁、金属锰、金属钼、纯钛、金属铝、硼铁、镍镁合金原料经过冶炼浇筑成电极锭，电极锭再经过电渣一次重熔和自耗二次重熔，得钢锭。3.根据权利要求1所述的一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法，其特征在于，所述真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺中按照以下重量百分比的化学成分进行冶炼：C≦0.08％、Si≦1.00％、Mn≦2.00％、S≦0.025％、P≦0.025％、Cr 13.5～16.0％、Mo 1.00～1.5％、B 0.003～0.01％、Ti 1.9～2.35％、V 0.1～0.50％、Co≦1.00％、Al≦0.35％、Cu≦0.50％、Ni 24.0～27.0％，余量为Fe。4.根据权利要求1所述的一种飞机紧固件用高强合金冷拔丝材的制造方法，其特征在于，所述真空感应炉和真空自耗炉冶炼工艺中按照以下重量百分比的化学成分进行冶炼：C≦0.08％、Si≦1.00％、Mn≦2.00％、S≦0.025％、P≦0.025％、Cr 13.5～16.0％、Mo 1.00～1.5％、B 0.003～0.01％、Ti 1.9～2.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凌，王瑞，裴丙红，陈攀全，冯旭，何云华，
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：