一种控制0Cr17Ni4Cu4Nb材料锻造叶片变形的方法技术

一种控制0Cr17Ni4Cu4Nb材料锻造叶片变形的方法，合理安排叶片固溶处理、中间处理、热校正和时效处理的工序，通过热校正的方式使叶片发生塑性变形，从而将叶片在锻造冷却过程中的变形，以及固溶处理和中间处理工序中产生的变形纠正过来。由于随后的时效温度仅有575±10℃，不仅消除了残余应力，而且叶片不会产生大的变形，能够保证叶片的型面合格。叶片在校正前，叶片尺寸不合格，采用本发明专利技术后，叶片完全满足图纸要求，提高了产品质量，减少了废品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热加工领域，具体是一种控制0Crl7Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢锻造叶片变形的方法。
技术介绍
0Crl7Ni4Cu4Nb是一种马氏体沉淀硬化不锈钢。该钢具有较高的强度、耐腐蚀、抗氧化和可焊性。适用于制造400°C以下工作的高强度耐蚀零件，如飞机、导弹的紧固件，发动机涡轮机匣的前后安装边和阀门部件、汽轮机叶片等。马氏体不锈钢对冷却速度特别敏感，即使空冷时，也要发生马氏体转变，造成较大的冷却应力，由于叶片 表面和中心部分的马氏体转变不是同时发生，造成组织应力与冷却时的温度应力叠加而使锻造叶片产生较大的变形，而造成叶片报废。经检索国内外专利文献，检索出专利如下在公开号为CN1584064的专利技术创造中，公开了一种0Crl7Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法。0Crl7Ni4Cu4Nb铸锭的轧制开坯生产方法，其特征是采用均热炉加热电渣锭 +初轧机二火轧制的开坯工艺⑴一火加热冷钢锭，入炉温度彡600°C保温1. 5小时；热钢锭，入炉温度彡690°C保温I小时；以彡600C /h升至950°C保温2小时，(80°C /h升至 1180°C保温4小时；阴阳面温差彡30°C出炉；(2) —火开坯轧辊预热；棍速彡10转/分； 开轧温度彡1150°C，终轧温度彡10500C ;压下量彡40mm;轧制道次彡14 ； (3) 二火加热 1180°C保温I小时；(4) 二火开坯开轧温度彡1130°C，终轧温度彡1000°C;压下量彡50謹; 钢坯快速剪切，热装退火。实施本专利技术专利对0Crl7Ni4Cu4Nb进行热加工轧制开坯，具有工艺简便、生产组织便捷、钢坯表面质量优、成本低的特点，质量符合GB/T8732-1988标准要求，经济效益显著。在公开号为CN1584067的专利技术创造中，公开了一种0Crl7Ni4Cu4Nb电渣锭热送开坯的工艺方法。0Crl7Ni4Cu4Nb电渣锭热送开坯的工艺方法，其特征是采用“电渣锭重熔”+ “退火炉均温处理”+ “电渣锭低温热送”的三步法热送工艺(I)电渣锭熔炼一半时， 结晶器冷却水流量是正常流量的50%;重熔结束后60min电渣锭脱模，脱模后15min内进退火炉；⑵钢锭入炉温度彡3000C ;退火炉的保温温度680°C，时间4h ;钢锭出炉温度670°C ；(3)常规保温车热送电渣锭，待装车时间< 30min，卸车时间< 30min ;热加工车间加热炉的待料温度650°C。实施本专利技术，具有工艺简单、生产周期短、冶金成本低的特点，与“冷送开坯”工艺相比，退火炉保温时间减少68小时，且表面质量稳定，钢锭报废率降低1%以上，成坯率提高3%。生产的0Crl7Ni4Cu4Nb成品，质量满足GB/T8732-1988标准，经济效益显著。在公开号为CN1664126的专利技术创造中，公开了一种复合脱氧剂以及在冶炼 0Crl7Ni4Cu4Nb净化钢液的应用工艺。该专利技术旨在提供一种钢材夹杂量少、质量等级高的复合脱氧剂以及在冶炼0Crl7Ni4Cu4Nb净化钢液的应用工艺。按重量百分比包括下列组分碳 O. 02% -O. 07%、锰 10% -30%、硅 5% -15%、铝 O. 4% -1. 2%、钙 O. 3 % _1%、铁 55%-75%0根据上述配方备料后，放在中频炉内加热熔化，浇注成钢锭，冷却后破碎成小块备用。在冶炼0Crl7Ni4Cu4Nb净化钢液的应用工艺在0Crl7Ni4Cu4Nb钢水还原期出钢前一次性加入复合脱氧剂，加入后VODC炉最后吹氩气，去除夹杂物，使钢水进一步提纯。在公开号为CN101315270的专利技术创造中，公开了一种用于测量涡轮中叶片变形的方法和系统。该专利技术涉及用于测量涡轮中叶片变形的方法和系统，具体而言，一种用于确定燃气涡轮中的叶片，的径向变形的方法包括1)利用一个或多个围绕着叶片级，的周缘而设置的接近度传感器进行叶片的初始测量；2)在初始测量之后，利用一个或多个接近度传感器进行叶片的第二测量；3)通过比较初始测量与第二测量而做出叶片的径向变形的判定。初始测量和第二测量可在涡轮运行时进行。在公开号为CN101446207的专利技术创造中，公开了一种用于测量涡轮机中叶片变形的方法和系统。该专利技术涉及用于测量涡轮机中叶片变形的方法和系统。该专利技术提出一种带末端罩的涡轮机叶片，它包括设置在末端罩的径向外表面上的目标垫，目标垫包括从末端罩的外面径向向外突伸的升高的表面。目标垫的形状大致为圆柱形，使得目标垫的径向外面的形状是大致环形的。目标垫的径向外面的表面面积的尺寸构形成与用于常规近程传感器的测量面积大致相同的尺寸。0Crl7Ni4Cu4Nb材料锻造叶片传统的制造流程为锻造+热处理，这种流程由于没有考消除该材料锻件组织应力与温度应力对叶片变形的影响，会使叶片发生很大的变形， 从而造成该叶片报废。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的没有考虑如何消除组织应力与温度应力，使叶片发生变形成为废品的不足，本专利技术提出了一种控制0Crl7Ni4Cu4Nb材料锻造叶片变形的方法。 本专利技术的具体过程是第一步固溶处理；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行固溶处理；所述固溶处理的具体过程是将空气炉加热至1040°C ;将工件放入空气炉中，并升温至1040°C， 保温；取出工件，空冷；得到固溶处理的工件。所述的保温时间根据工件的厚度确定，按 30min+ (2 3) min/mm厚度确定保温时间。第二步中间处理；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行中间处理；所述中间处理的具体过程是先将空气炉加热至815°C，将工件放入空气炉中，并升温至815°C，保温；取出工件，空冷至20°C以下；得到中间处理处理的工件。所述的保温时间根据工件的厚度确定，按70min+ (I 3) min/mm厚度确定保温时间。第三步热校正；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行加热；所述热校正的具体过程是先将空气炉加热至(650 800) °C，将工件放入空气炉中，并升温至(650 800) °C，保温，所述的保温时间根据工件的厚度确定，按lmin/mm厚度确定保温时间。取出工件，放在锻造压力机的下模具中，上模具随滑块向下运动与叶片接触，以校正叶片；将校正后的叶片在空气中冷却，得到热校正的工件。第四步时效处理；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行时效处理；所述时效处理的具体过程是先将空气炉加热至575°C，将工件放入空气炉中，并升温至575°C，保温；所述的保温时间根据工件的厚度确定，按70min+ (I 3) min/mm厚度计算保温时间。 取出工件，空冷至20°C以下；得到时效处理的工件。由于采取了上述技术方案，本专利技术取得了以下效果⑴热校正工序安排在固溶处理和中间处理后，可以将叶片在锻造冷却过程中的变形、固溶处理和中间处理产生的变形通过热校正使叶片发生塑性变形，将叶片变形纠正过来，而由于随后的时效温度较低，只有575±10°C，不仅消除了残余应力，而且不会产生大的变形，可以保证叶片的型面合格。叶片在校正前，叶片尺寸不合格，采用本专利技术后，叶片完全满足图纸要求。⑵校正模具直接采用叶片锻造用的终锻模具，不需增加额外的工装。叶片锻件实施本专利效果前后对比表叶片锻造方案叶片型面尺十对比未实施本专利技术叶片叶尖截面、叶根截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制0Cr17Ni4Cu4Nb材料锻造叶片变形的方法，其特征在于，具体过程是：第一步：固溶处理；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行固溶处理；所述固溶处理的具体过程是：将空气炉加热至1040℃；将工件放入空气炉中，并升温至1040℃，保温；取出工件，空冷；得到固溶处理的工件；所述的保温时间根据工件的厚度确定，按30分钟+（2～3）分钟/毫米厚度确定保温时间；第二步：中间处理；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行中间处理；所述中间处理的具体过程是：先将空气炉加热至815℃，将工件放入空气炉中，并升温至815℃，保温；取出工件，空冷至20℃以下；得到中间处理处理的工件；所述的保温时间根据工件的厚度确定，按70分钟+（1～3）分钟/毫米厚度确定保温时间；第三步：热校正；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行加热；所述热校正的具体过程是：先将空气炉加热至（650～800）℃，将工件放入空气炉中，并升温至（650～800）℃，保温，所述的保温时间根据工件的厚度确定，按1分钟/毫米厚度确定保温时间；取出工件，放在锻造压力机的下模具中，上模具随滑块向下运动与叶片接触，以校正叶片；将校正后的叶片在空气中冷却，得到热校正的工件；第四步：时效处理；将工件置于空气炉中，采用常规方法进行时效处理；所述时效处理的具体过程是：先将空气炉加热至575℃，将工件放入空气炉中，并升温至575℃，保温；所述的保温时间根据工件的厚度确定，按70分钟+（1～3）分钟/毫米厚度计算保温时间；取出工件，空冷至20℃以下；得到时效处理的工件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟利，尹喜刚，杨辉，滕瑞，张利娟，雷丹，周建利，池洪琳，王莹，
申请(专利权)人：西安航空动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：