本發(fā)明屬于鍛造熱加工領域，涉及一種預防大中型GH141合金環(huán)形鍛件鍛造過程產(chǎn)生裂紋的成型方法。

背景技術：

GH141合金是一種沉淀硬化型鎳基變形高溫合金，主要強化相為γ’與碳化物，在650-900℃范圍內(nèi)具有高的拉伸、屈服、疲勞、持久、蠕變強度及良好的抗氧化性能。適用于制造在870℃以下要求有高強度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天發(fā)動機高溫零部件。由于該合金中鋁、鈦、鉬含量較高，因此塑性和可鍛性極差，屬于難變形高溫合金，鍛造比較困難易產(chǎn)生應變時效裂紋。

由于GH141合金化程度在難變形合金中最高，鍛造過程中容易開裂，需要嚴格控制變形溫度和每一火次的變形量，還需盡量避免在拉應力狀態(tài)下變形。對于小型的GH141合金環(huán)形鍛件可以選用大規(guī)格棒料沖孔后直接擴孔，不需進行鐓粗。而對于大中型的環(huán)形鍛件必須進行鐓粗工序，增加了變形量較大，鍛造過程極易開裂。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：大中型GH141合金環(huán)形鍛件鍛造過程易產(chǎn)生開裂，打磨工作量大，甚至產(chǎn)品報廢，造成很大的資源浪費。

本發(fā)明的技術方案是：GH141合金環(huán)形鍛件易產(chǎn)生裂紋的工序在鐓餅、沖孔、馬擴、終擴工序。

步驟1：來料控制

要求坯料為車光料，光潔度為Ra3.2-Ra6.3、端面倒角R5-R10、表面檢查內(nèi)容，排除產(chǎn)生裂紋隱患。

步驟2：工裝控制

鍛造前對錘頭和所使用的工具進行預熱，預熱溫度150℃-300℃，防止坯料表面溫度下降太快，造成開裂。

步驟3：加熱控制

坯料用硅酸鹽或石英砂進行包套；加熱過程采用臺階預熱，明確各階段保溫時間計算系數(shù)，冷料加熱，預熱溫度：850℃-900℃、1000℃-1050℃保溫時間按0.8min/mm-0.9min/mm計算，高溫加熱保溫時間按0.6min/mm-0.8min/mm計算，熱料回爐高溫保溫時間按0.5min/mm-0.6min/mm計算。

步驟4：出爐轉移控制

規(guī)定坯料出爐到鍛造的轉移時間≤30s要求，以爭取較高的始鍛溫度。

步驟5：鍛造過程控制

在墩餅或馬架擴孔工序中采用多火次，小變形,變形量按10％～15％控制，以保證終端溫度為前提的原則，不僅能保證鍛件有比較大的變形量，還保證了鍛件的表面質(zhì)量及鍛件尺寸要求，防止鍛件裂紋的產(chǎn)生；

鐓粗時，嚴格控制每錘的壓下量，每錘的壓下量為30mm-50mm；

在鍛造過程中，不允許同一部位反復錘擊，使合金劇烈變形而產(chǎn)生較大的熱效應，由于該合金導熱性差，以致產(chǎn)生的熱量很難從斷面上快速散失，使坯料局部溫度升高，從而導致不均勻的顯微組織。

步驟6：終鍛溫度控制

終端溫度≥950℃控制在再結晶溫度以上。

步驟7：冷卻控制

避風空冷。

發(fā)明效果

本發(fā)明通過細化鍛造過程各階段控制要求，增強控制能力，解決大中型GH141合金環(huán)形鍛件易產(chǎn)生開裂的問題

具體實施方式

以下將結合實施例對本發(fā)明技術方案作進一步地詳述：

本發(fā)明所述的大型GH4169合金直接時效盤鍛件，零件尺寸材料：GH141，類別Ⅲ，工藝規(guī)程要求下料規(guī)格：重量:202kg。外徑內(nèi)徑投影面積約為0.25m2，鍛件的全面性能指標及晶粒度要求應符合xx-0515標準關于晶粒度為10級要求。

其鍛造步驟詳細如下：

第一步：將規(guī)格為批料機加兩端面；幫忙粗造度Ra3.2；并倒角R10；進行表面質(zhì)量檢查，

第二步：批料入電爐按≤900℃入爐預熱900℃、1050℃分別保溫200min后升高溫1130℃保溫時間150min后鐓餅至(2火完成)；沖孔通孔，沖孔需1火完成；

第三步：車內(nèi)孔至并倒內(nèi)孔上下端面倒角R15；吹砂，打磨。

第四步：車后鍛件按≤900℃入爐預熱900℃、1050℃分別保溫90min后升高溫1130℃保溫時間60min后馬擴平端面至至荒型尺寸：馬擴平端面需2火完成；

第五步：擴孔按按≤900℃入爐預熱900℃、1050℃分別保溫90min后升高溫1130℃保溫時間60min后擴孔至鍛件圖尺寸需2火完成。

該鍛件表面質(zhì)量較好，性能指標及晶粒度要求應符合xx-0515標準要求。