專利名稱：Gh4169合金帶的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種高溫合金的制造方法。
背景技術(shù)：
GH4169合金是以體心四方的Y 〃和面心立方的Y '相沉淀強化的鎳基高溫合金，在-253 700°C溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，650°C以下的屈服強度居變形高溫合金的首位，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩(wěn)定性，在宇航、核能、石油エ業(yè)中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應(yīng)用。使用該合金可以制得各種不同用途以及形狀的零部件，例如棒、餅、環(huán)、板、帶、絲、管等。GH4169合金帶可以用于航空、航天等宇航發(fā)動機的核心部件,能在高溫、高應(yīng)力、高轉(zhuǎn)速、高速氣流環(huán)境下長期工作，適應(yīng)服役環(huán)境惡劣，工作負荷大，故障頻率較高的極端 工作環(huán)境要求。通常，GH4169合金的化學(xué)成分包括標準成分、優(yōu)質(zhì)成分和高純成分。為了減少疲勞源和增加強化相的數(shù)量，ー種方法是在標準成分的基礎(chǔ)上增加優(yōu)質(zhì)成分，也就是增加鈮而減少碳，從而減少碳化鈮的數(shù)量，提高抗疲勞性能和材料強度，同時減少有害雜質(zhì)和氣體含量。盡管通過增加優(yōu)質(zhì)成分可以提高合金的抗疲勞性能，但是該方法成本較高，不利于生產(chǎn)需要。因此需要ー種合金制造方法，在提高抗疲勞性能的同時降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的GH4169合金帶的制造方法包括如下步驟
第一歩將GH4169合金原始棒料加熱到995°C 1005°C的起始溫度后，經(jīng)鐓拔長后獲得矩形的鍛坯；
第二步將所述鍛坯加熱到995°C 1005°C的起始溫度，同時將鍛壓機中的鍛模加熱到950°C 965°C的起始溫度；
第三步將加熱后的鍛坯裝入并定位在鍛壓機中的鍛模中，利用鍛壓機的加熱爐對所述鍛還和鍛模進行加熱；
第四步在鍛坯和鍛模的起始溫度范圍內(nèi)，通過鍛壓機把鍛坯鍛壓成形，得到帶形鍛
件；
第五步將帶形鍛件置于純鐵磁軛-永磁塊組件中進行磁場熱處理，磁場強度為O. 7 O. 9T ;所述磁場熱處理的加熱溫度為360 460K，保溫時間為20 30分鐘；所述磁場熱處理時帶形鍛件的軸向方向平行于永磁體組件的磁場方向。在優(yōu)選實施例中，GH4169合金原始棒料的加熱溫度優(yōu)選1005°C ；
鍛坯的加熱溫度優(yōu)選1005 °C ；
鍛壓機中鍛模的加熱溫度優(yōu)選950°C ；
磁場強度優(yōu)選為O. 8T ；
磁場熱處理的加熱溫度優(yōu)選為390 420K ；保溫時間優(yōu)選為25分鐘。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
具體實施例方式本發(fā)明的GH4169合金帶的制造方法包括如下步驟
第一歩將GH4169合金原始棒料加熱到995°C 1005°C的起始溫度后，經(jīng)鐓拔長后獲得矩形的鍛坯。把按盤形鍛件規(guī)格下料的GH4169合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到995 °C 1005°C的起始溫度，優(yōu)選溫度為1005°C，然后在鍛壓機上鐓粗到一定高度，再拔長到原高度；再加熱鐓粗后沖孔；把帶孔的坯料加熱后在輾軋機上輾軋成盤形鍛件的環(huán)坯得到GH4169合金鍛坯。鍛坯的晶粒度可達美國ASTM標準8級。
第二步將所述鍛坯加熱到995°C 1005°C的起始溫度，同時將鍛壓機中的鍛模加熱到950°C 965°C的起始溫度。加熱鍛坯和鍛模。把鍛坯放入鍛造加熱爐內(nèi)加熱到995°C 1005°C的起始溫度，優(yōu)選溫度為1005°C ;同時在鍛模的合模狀態(tài)下開啟加熱爐把上下鍛模加熱到950°C 9650C的起始溫度，優(yōu)選溫度為950°C。鍛模在鍛造過程中的鍛模起始溫度和應(yīng)變速率下所具有的屈服強度需大于鍛坯流動應(yīng)カ的3倍以上。第三歩將加熱后的鍛坯裝入并定位在鍛壓機中的鍛模中，利用鍛壓機的加熱爐對所述鍛坯和鍛模進行加熱。鍛坯裝模定位。卸下隔熱環(huán)，開啟鍛壓機，滑塊沿導(dǎo)柱向上滑動并通過上砧帶著上鍛模和加熱爐的上節(jié)脫離下鍛模和加熱爐的下節(jié)一定的高度，關(guān)閉鍛壓機。把鍛坯定位于上下鍛模之間，裝上隔熱環(huán)，完成鍛坯的裝模定位。在此步驟中加熱爐不停止加熱。第四步在鍛坯和鍛模的起始溫度范圍內(nèi)，通過鍛壓機把鍛坯鍛壓成形，得到帶形鍛件。加熱鍛坯和上下鍛模。利用加熱爐對鍛坯和上下鍛模進行加熱，以減少因上下鍛模與鍛坯之間的溫差造成鍛坯的熱量損失，從而使鍛坯在鍛造過程中保持在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。開啟鍛壓機，滑塊沿導(dǎo)柱向下滑動使上下鍛模把鍛坯鍛壓成形，得到帶形鍛件，關(guān)閉鍛壓機。鍛造過程在空氣中進行，鍛造壓カ為55MN 65MN，鍛坯在鍛壓過程中的鍛造應(yīng)變速率為O. Ols-I 0.05S-1，優(yōu)選0.03S-1，所述應(yīng)變速率由滑塊的運動速度來確定。在此過程中，加熱爐始終對上下鍛模和鍛坯進行加熱。對帶形鍛件進行水冷處理。從鍛壓機中取出帶形鍛件，在鍛態(tài)下進行水冷處理。帶形鍛件的晶粒度可達美國ASTM標準11級。第五歩將帶形鍛件置于純鐵磁軛-永磁塊組件中進行磁場熱處理，磁場強度為O. 7 O. 9T ;所述磁場熱處理的加熱溫度為360 460K，保溫時間為20 30分鐘；所述磁場熱處理時帶形鍛件的軸向方向平行于永磁體組件的磁場方向。磁場強度優(yōu)選為O. 8T;
磁場熱處理的加熱溫度優(yōu)選為390 420K ；
保溫時間優(yōu)選為25分鐘。
實驗數(shù)據(jù)表明，所有經(jīng)過縱向方式磁場熱處理的GH4169合金的抗疲勞性能均有不同程度的提高，最高可達16%，且以Tl溫度加熱后空冷比水淬的效果較佳。這表明對GH4169合金進行磁場熱處理，使得合金中產(chǎn)生了馬氏體孿晶變體的擇優(yōu)排列。另外，本發(fā)明由于把鑄造或鍛造的原始坯料通過鐓拔加輾軋エ藝制作成鍛坯后再通過近等溫鍛造成形，細化了晶粒，提高了晶粒度。該方法可以不依賴于采用固結(jié)粉末坯料來細化晶粒和提高鍛件的強度，從而極大地降低了鍛造成本。
當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種GH4169合金帶的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 第一步將GH4169合金原始棒料加熱到995°C 1005°C的起始溫度后，經(jīng)鐓拔長后獲得矩形的鍛坯； 第二步將所述鍛坯加熱到995°C 1005°C的起始溫度，同時將鍛壓機中的鍛模加熱到950°C 965°C的起始溫度； 第三步將加熱后的鍛坯裝入并定位在鍛壓機中的鍛模中，利用鍛壓機的加熱爐對所述鍛還和鍛模進行加熱； 第四步在鍛坯和鍛模的起始溫度范圍內(nèi)，通過鍛壓機把鍛坯鍛壓成形，得到帶形鍛 件； 第五步將帶形鍛件置于純鐵磁軛-永磁塊組件中進行磁場熱處理，磁場強度為O. 7 O.9T ;所述磁場熱處理的加熱溫度為360 460K，保溫時間為20 30分鐘；所述磁場熱處理時帶形鍛件的軸向方向平行于永磁體組件的磁場方向。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述GH4169合金原始棒料的加熱溫度為1005°C。
3.如權(quán)利要求I一 2所述的方法，其中所述鍛坯的加熱溫度為1005°C。
4.如權(quán)利要求I一 3所述的方法，其中所述鍛壓機中鍛模的加熱溫度為950°C。
5.如權(quán)利要求I一 4所述的方法，其中所述磁場強度為O. 8T。
6.如權(quán)利要求I一 5所述的方法，其中所述磁場熱處理的加熱溫度為390 420K。
7.如權(quán)利要求I一 6所述的方法，其中所述保溫時間為25分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GH4169合金帶的制造方法。所有經(jīng)過縱向方式磁場熱處理的GH4169合金的抗疲勞性能均有不同程度的提高，最高可達16％，且以T1溫度加熱后空冷比水淬的效果較佳。這表明對GH4169合金進行磁場熱處理，使得合金中產(chǎn)生了馬氏體孿晶變體的擇優(yōu)排列。另外，本發(fā)明由于把鑄造或鍛造的原始坯料通過鐓拔加輾軋工藝制作成鍛坯后再通過近等溫鍛造成形，細化了晶粒，提高了晶粒度。該方法可以不依賴于采用固結(jié)粉末坯料來細化晶粒和提高鍛件的強度，從而極大地降低了鍛造成本。
文檔編號C21D9/52GK102825095SQ201210349809
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者葛艷明, 宋建強 申請人:江蘇金源鍛造股份有限公司