本發明專利技術公開一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝，一方面通過控制冷拔坯料的組織和冷拔減面量，采取特殊工藝減小冷拔后棒材內部的應力；另一方面通過采用合理的熱處理工藝，獲得良好使用性能。本發明專利技術采用以下技術方案：1.控制冷拔材坯料內部組織；2.軟化退火處理；3.選擇合理的冷拔減面量；4.冷拔后采用兩種不同的矯直工藝；5.選擇合理的熱處理工藝。本發明專利技術的優點在于：控制坯料組織均勻，晶粒細小，可有效減少裂紋產生傾向；軟化退火降低冷拔坯料的硬度；通過矯直有效減小冷拔后棒材內部的應力；采用合理的熱處理工藝，冷拔棒材的室溫塑性斷后伸長率25%，斷面收縮率22%，760℃高溫拉伸塑性斷后伸長率34%，斷面收縮率36%，性能良好。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝，一方面通過控制冷拔坯料的組織和冷拔減面量，采取特殊工藝減小冷拔后棒材內部的應力；另一方面通過采用合理的熱處理工藝，獲得良好使用性能。本專利技術采用以下技術方案：1.控制冷拔材坯料內部組織；2.軟化退火處理；3.選擇合理的冷拔減面量；4.冷拔后采用兩種不同的矯直工藝；5.選擇合理的熱處理工藝。本專利技術的優點在于：控制坯料組織均勻，晶粒細小，可有效減少裂紋產生傾向；軟化退火降低冷拔坯料的硬度；通過矯直有效減小冷拔后棒材內部的應力；采用合理的熱處理工藝，冷拔棒材的室溫塑性斷后伸長率25%，斷面收縮率22%，760℃高溫拉伸塑性斷后伸長率34%，斷面收縮率36%，性能良好?！緦＠f明】一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝
本專利技術屬于金屬材料冷拔加工領域，公開一種難變形高溫合金冷拔材加工工藝， 主要用于緊固件用GH141合金冷拔材的生產。
技術介紹
難變形高溫合金冷拔材，因其具有耐高溫、強度高、耐腐蝕、抗氧化等優異的使用 性能，大多用于航空航天發動機關鍵部件。由于該類合金高強度，在冷加工中內應力急劇增 大，極易出現裂紋缺陷，尤其棒材性能指標要求高、組織要求嚴格，成材率偏低。 GH141合金是在借鑒美國Rene' 41合金成分與工藝基礎上，經過優化調整合金 成分、添加 B、Zr等微量元素強化晶界等，研制出的一種沉淀硬化型鎳基高溫合金，合金在 870°C以下具有較高的抗拉強度和持久強度，適于制作850°C以下要求高強度和980°C以下 要求抗氧化的航空、航天發動機高溫部件。 GH141合金是難變形高溫合金的典型品種，由于合金中含有大量的固溶強化元素 C、Mo、Cr、Co等，并含有較多的Al、Ti時效強化元素，合金中Al、Ti元素含量和達到4. 7%以 上，其Y '相Ni3(Al、Ti)的含量達到24%左右，使合金的加工塑性差，變形溫度范圍窄，屬 于非常難變形合金，尤其冷變形加工，因拔制后棒材產生較大的內應力，放置時間過長易造 成棒材自身產生應力裂紋，同時在退火及熱處理過程中，達到750°C?910°C時，強化相Y ' 相大量析出，產生較大的組織應力，兩種應力相疊加極易引起棒材表面橫向和縱向裂紋，造 成冷拔棒材大量判廢。生產為避免棒材產生應力裂紋，在棒材拔制后需要快速進行軟化退 火處理，嚴重影響生產效率，并且在軟化退火過程中還是存在表面裂紋現象，因此冷拔材成 材率極低，只在20%?30%左右，同時因需要多次軟化退火，能源消耗高，生產效率低。并且 冷拔棒材標準中對室溫拉伸和760°C高溫拉伸塑性，要求同為斷后伸長率> 8%，斷面收縮 率> 10%，難以滿足。難變形高溫合金通常作為軍工用重要材料，國外對其生產技術嚴格保 密，無法查找到相關資料。
技術實現思路
本專利技術公開一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝，一方面通過控制冷拔述 料的組織和冷拔減面量，采取特殊的矯直工藝減小冷拔后棒材內部的應力，避免其與退火 及熱處理過程中的組織應力相疊加，造成棒材裂紋缺陷；另一方面通過采用合理的熱處理 工藝，獲得良好使用性能。 為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案： 1、工藝路線為：真空感應冶煉一真空自耗重熔一自耗錠表面車光一軋制開坯一軟化退 火處理一棒材述料表面磨光一草化、阜化一冷拔一矯直一棒材熱處理；其中加工工藝包括 軋制開坯工藝、軟化退火工藝、冷拔工藝、矯直工藝以及棒材熱處理工藝。 2、具體工藝措施 ⑴熱軋開坯工藝：熱軋開坯溫度為1140°C?1160°C，末火軋制 變形量彡35%，停軋溫度彡990°C，使軋制開坯后棒材的晶粒度級別達到不小于6級； ⑵軟化退火工藝：退火溫度為1070°C?1090°C，風冷快速冷卻，并確 保棒材坯料退火均勻； ⑶冷拔工藝：退火后的棒材坯料表面處理(磨光）后，經過草化、皂 化，進行冷拔拔制，冷拔減面量控制在9%?11% ; ⑷矯直工藝：冷拔后棒材需立即經過兩種矯直處理，分別為多輥矯直 和雙曲滾光矯直,并且每支棒材雙曲滾光矯直的次數應不少于3次，除保證棒材彎曲 度外，最重要的作用是消除冷拔后棒材內部應力，避免棒材在后續放置及退火和熱處理過 程中出現裂紋； (5)成品熱處理工藝：冷拔后棒材經1070°C?1090°C退火處理30min， 固溶處理IlKTC?1130°C，保溫30min?40min空冷，時效處理890°C?910°C保溫 3. 5h ?4. 5h，空冷。 本專利技術的優點和創新點在于： ⑴防止冷拔棒材裂紋產生的技術措施： ① 控制冷拔坯料的組織狀態，通過控制熱軋軋制溫度及變形量，使坯 料組織均勻，晶粒細小，可有效減少裂紋產生傾向； ② 通過軟化退火，降低冷拔坯料的硬度； ③ 通過拔制后的矯直工藝，可以有效減少冷拔后棒材內部的應力，避免在放置及后續 熱處理過程中產生裂紋。矯直工藝分為兩步，首先采用多輥矯直機進行矯直處理，之后采用 雙曲滾光矯直，并且每支棒材雙曲滾光矯直的次數應不少于3次。 ⑵提高棒材室溫拉伸塑性和高溫拉伸塑性冷拔棒材標準中對室溫拉伸塑性和 760°C高溫拉伸塑性，要求同為斷后伸長率>8%，斷面收縮率> 10%，難以滿足。通過控制 冷拔加工的減面量在9%?11%，并采用合理的熱處理制度，冷拔后棒材經1070°C?1090°C 退火處理30min，固溶處理IlKTC?1130°C保溫30min?40min空冷，時效處理890°C? 910°C保溫3. 5h?4. 5h，空冷，冷拔棒材的室溫塑性可達到斷后伸長率25%，斷面收縮率 22%，760°C高溫拉伸塑性可達到斷后伸長率34%，斷面收縮率36%。 【具體實施方式】 提供以下兩項優選實施例。 實施例1 爐號：13242210220,電極尺寸Φ 130mm，自耗錠尺寸Φ 180mm，化學成分如下表1。 表 1% 【權利要求】1. 一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝，其特征在于：所述加工工藝路線為：乳 制開述一軟化退火處理一棒材述料表面磨光一草化、阜化一冷拔一矯直一棒材熱處理；即 控制冷拔材坯料內部組織；軟化退火處理；選擇合理的冷拔減面量；冷拔后采用兩種不同 的矯直工藝；選擇合理的熱處理工藝。2. 根據權利要求1所述一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝，其特征在于：所述熱軋開坯工藝：熱軋開坯溫度為1140°C?1160°C，末火軋制變形量彡35% ;停軋溫度 彡990°C ;所述軟化退火工藝：退火溫度為1070°C?1090°C，風冷快速冷卻； 所述冷拔工藝：退火后的棒材坯料表面磨光處理，經過草化、皂化，進行冷拔拔制，冷拔 減面量控制在9%?11%，冷拔后尺寸為小11. 25mm ;所述矯直工藝：冷拔后棒材需立即經過 兩種矯直處理，分別為多輥矯直和雙曲滾光矯直，并且每支棒材雙曲滾光矯直的次數應不 少于3次，保證棒材彎曲度；所述成品熱處理工藝：冷拔后棒材經1070°C?1090°C退火處 理30min，固溶處理1110°C?1130°C，保溫30min?40min空冷，時效處理890°C?910°C保 溫3. 5h?4. 5h，空冷。3.本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種難變形高溫合金GH141冷拔材加工工藝，其特征在于：所述加工工藝路線為：軋制開坯→軟化退火處理→棒材坯料表面磨光→草化、皂化→冷拔→矯直→棒材熱處理；即控制冷拔材坯料內部組織；軟化退火處理；選擇合理的冷拔減面量；冷拔后采用兩種不同的矯直工藝；選擇合理的熱處理工藝。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李寧，張玉春，李愛民，田水仙，張鵬，王志剛，紀肖，楊曉利，王樹財，王艾竹，王明，閆森，于杰，劉猛，王洋洋，李成龍，管慶陽，
申請(專利權)人：撫順特殊鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。