【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金形变热处理，具体涉及镍基高温合金、钴基高温合金以及铁基高温合金的一种连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法。
技术介绍
1、得益于优异的室温及高温力学性能以及抗氧化、抗腐蚀性能，高温合金在众多领域如航空航天发动机、汽车发动机、燃气轮机、发电等领域发挥着无可替代的作用。在航空发动机中，高温合金材料的使用量目前是整个发动机重量的40～60％，高温合金无论在现在还是未来都有重要的应用前景以及价值。
2、高温合金目前主要包括铁基体高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金，虽然材料种类不同，但是在制备成形成为使用零部件时，一大部分高温合金都会经历在大气下的近等温锻造环节。然而在实际生产中，近等温锻造制备高温合金存在着以下几种问题：
3、(1)锻造后微观组织不均匀。近等温锻造的温度场是一种不均匀的温度场，不利于微观组织均匀演变，导致最终锻后组织不均匀，从而造成力学性能不均匀。由于这些零部件在服役中，都需要在高温环境下承受巨大的应力，不均匀的微观组织，会导致疲劳裂纹或者微裂纹在一些区域优先形成，然后扩展最终导致整个零部件损害甚至毁坏。
4、(2)锻造过程中锻件容易发生开裂。近等温锻造过程中，锻坯受到空气传热的影响，而产生温降，变形抗力从而迅速提高，锻坯不同部位变形抗力不均匀，无法产生均匀的变形，锻坯合金发生开裂。
5、(3)模具使用温度有限并且模具容易受损。在高温大气环境下，近等温锻造的模具合金会与空气发生剧烈氧化反应，使得模具合金的精度、使用寿命受到影响。并且模具在锻造过程
6、(4)锻坯表面氧化严重，材料利用率低。铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金的近等温锻造温度都超过1000℃，锻造过程中这些高温合金会与空气发生剧烈的氧化，造成材料的浪费。
7、(5)近等温锻造工艺成本高。如(3)、(4)所述，近等温锻造造成的材料浪费以及模具合金的损伤都会增加高温合金的锻造成本；另外，在大气环境下进行高温锻造，大量的热会不可避免的散失在空气中，热能也在不断浪费，能耗成本也在增加。
8、由上述五点可知，大气环境下的近等温锻造在制备高温合金领域不具有优势。
9、真空等温锻造方法虽然可以有效解决高温合金微观组织不均匀以及锻造开裂的问题。组织不均匀以及锻造开裂的问题根本上还是原来采用的大气环境下进行近等温锻造，导致温度场难以长时间维持均匀。为了解决这个问题，中国专利201510905940.x公开了一种饼类锻件的锻造工艺，通过不断的回炉加热使得高温合金锻坯在锻造过程中维持在一定温度范围，这一方法虽然可以改善温度场均匀性，但是无法保证等温且这种均匀性的保持时间很短，无法长时间维持而且还需要不断的回炉加热，操作繁杂，热耗能增大，能源损失严重。中国专利202310076924.9公开了镍基粉末高温合金盘件的直接模锻成形方法，采用梯度加热使模具以及锻件热透，降低了材料变形抗力，同时采用快速转移的方式，使得锻坯的温降得到控制。这种方法可以减少繁杂的回炉加热操作，但是温度场的均匀性仍然无法长时间维持，锻造和转移过程中仍然会产生剧烈温降现象。上述两种方法仅仅能短暂的维持温度场的均匀性，仍然无法根本解决问题，并且都会消耗大量的热能。
10、而采用高温合金真空等温锻造工艺，高温合金锻坯与模具可以同时加热到设定温度，消除了两者之间的温度差异；并且真空环境下，也消除了空气传热的影响，这也就保证了在锻造过程中，高温合金与模具的温降可以消除。采用真空等温锻造工艺制备高温合金，既可以消除高温合金与模具之间的温差，也可以消除锻造过程中的温降，这就能实现真正的高温合金等温锻造。由于整个高温合金锻造过程都处于一种真空等温状态，高温合金锻坯可以进行均匀的变形避免开裂，显微组织也得以均匀演变，同时也笑出来剧烈氧化对材料与模具的严重影响。
11、高温合金高温煅造后，要进行固溶时效热处理，以调控其组织性能。目前现有的技术，高温合金的锻造与热处理都是分开进行的，需要先在锻造设备中进行锻造，然后再将高温合金转移到热处理设备中进行固溶时效热处理(转移过程中剧烈温降不可避免)，根据工艺参数不同，两个工艺过程都需要将设备加热到1000-1200℃，并进行保温。如果能将锻造和真空热处理两种工艺在同一种设备中连续进行，也就是进行连续锻造与热处理的形变热处理，不但能更好的控制组织性能，还能减少工艺流程，有效降低电能损耗，极大地降低生产成本。但大气环境下不适合进行连续形变热处理，由于热处理时间长，大气环境造成锻造模具的高温氧化及热疲劳问题不能容忍，这种条件下进行形变热处理将会严重降低模具寿命，由于模具高温合金锻造模具成本极高，必将显著增加高温合金锻件的成本。本专利技术提出在真空等温锻造设备中首先进行等温锻造，然后在该设备中连续进行热处理，由于没有大气环境的影响及温降发生，能够实现真正的形变热处理，不但可以获得优异的组织性能，而且不影响模具寿命且没有高温氧化问题，这必然会降低流程成本，同时也提高了材料的利用率，进一步降低了高温合金锻件的成本。这种短流程的高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，目前还没有任何文献报道。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决目前高温合金锻件组织性能不均匀、锻件易开裂、锻件及模具氧化严重、工艺流程长、能源消耗大的问题，本专利技术提供一种通过连续真空等温锻造与热处理的形变热处理制备高温合金的方法。采用这种形变热处理技术可以在获得组织均匀的高质量高温合金锻件前提下，不需要进行反复的回炉加热，也不需要长时间的进行梯度加热，更加不需要反复搬运操作，可以节省耗能、简化操作、缩短生产周期、提高模具使用寿命、降低高温合金锻件成本。
2、本专利技术的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，它包括以下步骤：
3、步骤1：将高温合金以及真空等温锻造设备的锻造模具表面均匀的涂敷一层锻造润滑剂；
4、步骤2：待涂覆润滑剂干燥后，将高温合金材料放入真空等温锻造设备的锻造模具下模上，对设备进行抽真空，真空度为10-4～50pa，待真空度达到要求后，开始加热，加热的设定温度为1000～1200℃，当高温合金和模具达到设定温度后进行保温，保温时间为1～300min；
5、步骤3：保温结束后对高温合金材料进行真空等温锻造：首先降下锻造压头，待压头接触上模以及上模接触高温合金后，开始锻造，锻造压下速率为0.001～50mm/s，待材料压下量达到预设变形量后进行保压，保压时间为1～200min，保压完毕后，升起锻造压头；
6、步骤4：将高温合金在真空等温锻造设备中直接进行固溶时效热处理，固溶热处理温度为1000-1200℃，热处理时间为10分钟-5小时，然后在真空等温锻造设备中进行冷却到时效热处理温度，开始时效热处理，时效热处理温度为600-980℃，时效热处理时间为1-100小时，随后冷却到室温-500℃，固溶时效热处理过程中的冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于它包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤1中所述的高温合金为铁基高温合金、镍基高温合金或钴基高温合金。
3.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤1中所述的锻造润滑剂为石墨润滑剂、玻璃润滑剂或氮化硼润滑剂。
4.根据权利要求1或2所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤1中所述的润滑剂的涂覆厚度为0.01～2mm。
5.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤2中加热的温度范围为900～1200℃，保温时间为10～200min。
6.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤3中锻造压下速率为0.01～20mm/s。
7.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特
8.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤3中保压时间为10～200min。
9.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤4中固溶热处理温度为1000-1100℃，热处理时间为30分钟-2小时。
10.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤4中时效热处理温度为700-900℃，时效热处理时间为5-50小时。
...【技术特征摘要】
1.一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于它包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤1中所述的高温合金为铁基高温合金、镍基高温合金或钴基高温合金。
3.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤1中所述的锻造润滑剂为石墨润滑剂、玻璃润滑剂或氮化硼润滑剂。
4.根据权利要求1或2所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤1中所述的润滑剂的涂覆厚度为0.01～2mm。
5.根据权利要求1所述的一种高温合金连续真空等温锻造与热处理的形变热处理方法，其特征在于步骤2中加热的温度范围为900～1200℃，保温时间为10～200min。
6.根据...
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