一種沉淀硬化型不銹鋼板材制零件的熱加工成型方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于航空發(fā)動機(jī)零部件制造領(lǐng)域，具體涉及一種沉淀硬化型不銹鋼板材制零件的熱加工成型方法。本發(fā)明對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，于810~830℃保溫2h，空冷至室溫，然后于590~610℃保溫4h，空冷至室溫，將空冷至室溫的零件加熱至680~720℃，將成型模具加熱到280~320℃進(jìn)行模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件。本發(fā)明保證了零件的最終尺寸和成型過程中不出現(xiàn)裂紋，提高了零件的合格率，能實(shí)現(xiàn)材料的工程化應(yīng)用滿足航空發(fā)動機(jī)制造需求，具有明顯的社會效益和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種沉淀硬化型不銹鋼板材制零件的熱加工成型方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空發(fā)動機(jī)零部件制造領(lǐng)域，具體涉及一種沉淀硬化型不銹鋼板材制零件的熱加工成型方法。

【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機(jī)的外罩壁、圓罩、彎管、后外罩壁等零件對于強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能有很高的要求，一般選用沉淀硬化型馬氏體不銹鋼薄板制造。
[0003]目前，普遍采用的零件制造工藝一般是焊接零件在固溶熱處理狀態(tài)下經(jīng)室溫成型，其存在的主要問題是，由于零件形狀復(fù)雜，在成型過程中通常同時(shí)具有收縮和脹形兩種形變，而且沉淀硬化型馬氏體不銹鋼材料又具有強(qiáng)度高，變形抗力大等特點(diǎn)，在室溫成型條件下得到的零件具有較大的殘余應(yīng)力，容易導(dǎo)致成型零件開裂，致使零件成品合格率低，無法使用，同時(shí)難于零件的外形尺寸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種沉淀硬化型不銹鋼板材制零件的熱加工成型方法，通過增加中間退火的熱成型步驟，目的是提高零件的合格率和保證尺寸精度要求。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進(jìn)行:
(1)對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，于81(T83(TC保溫2h，空冷至室溫，然后于59(T610°C保溫4h，空冷至室溫；
(2)將空冷至室溫的零件加熱至68(Γ720°C ；
(3)將成型模具加熱到28(T320°C進(jìn)行模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是:
復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件在成型過程中通常同時(shí)具有收縮和脹形兩種形變過程，而且沉淀硬化型不銹鋼材料又具有強(qiáng)度高，變形抗力大等特點(diǎn)，零件成型過程中極易出現(xiàn)裂紋，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過中間退火使成型前的沉淀硬化型不銹鋼板材制復(fù)雜零件強(qiáng)度降低到合適的水平，再將零件加熱到68(T72(TC，結(jié)合28(T320°C熱模具在高溫狀態(tài)下脹形，保證了零件的最終尺寸和成型過程中不出現(xiàn)裂紋，雖然零件加工工藝比照傳統(tǒng)工藝相對復(fù)雜，但保證了零件的合格率，成功突破了高強(qiáng)度、高形變抗力沉淀硬化型馬氏體不銹鋼板材零件制造存在的難點(diǎn)，最終解決零件高精度成型難題，能實(shí)現(xiàn)材料的工程化應(yīng)用滿足發(fā)動機(jī)制造需求，具有明顯的社會效益和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中的圓罩零件結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:A是脹形部位；B是收縮部位。

【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
航空發(fā)動機(jī)的圓罩零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜如圖1所示，在設(shè)計(jì)零件成型工藝時(shí)包括下料、滾彎和焊接步驟，本實(shí)施例在對其熱加工成型時(shí)，按照以下步驟進(jìn)行:
(1)對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，于820°C保溫2h，空冷至室溫，然后于600°C保溫4h，空冷至室溫；
(2)將空冷至室溫的零件加熱至700°C；
(3)將成型模具加熱到300°C進(jìn)行模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件。
[0009]對比例
對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件在固溶熱處理狀態(tài)下室溫成型，此時(shí)該材料室溫拉伸延伸率僅有10%，而抗拉強(qiáng)度卻高達(dá)IlOOMPa以上，因而在零件同時(shí)進(jìn)行脹形和收縮，如圖1中A部位和B部位所示，這樣在焊縫熱影響區(qū)或焊縫處極易出現(xiàn)裂紋。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例中零件焊接后增加820°C X2h空冷+600°C X4h空冷退火工藝，充分降低了材料的抗拉強(qiáng)度，提高了材料塑性，此時(shí)材料的室溫抗拉強(qiáng)度低于lOOOMPa，延伸率高于15%，再將零件加熱至70(TC，此時(shí)材料強(qiáng)度更低、塑性更高，其70(TC抗拉強(qiáng)度在300MPa左右，延伸率在40%以上，再經(jīng)模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，得到的零件表面無裂紋，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢測為合格品。
[0011]實(shí)施例2
航空發(fā)動機(jī)彎管零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)計(jì)零件成型工藝時(shí)包括下料、滾彎和焊接步驟，本實(shí)施例在對其熱加工成型時(shí)，按照以下步驟進(jìn)行:
(1)對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，于810°C保溫2h，空冷至室溫，然后于610°C保溫4h，空冷至室溫；
(2)將空冷至室溫的零件加熱至720V；
(3)將成型模具加熱到280°C進(jìn)行模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，得到的零件表面無裂紋，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢測為合格品。
[0012]實(shí)施例3
航空發(fā)動圓罩零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)計(jì)零件成型工藝時(shí)包括下料、滾彎和焊接步驟，本實(shí)施例在對其熱加工成型時(shí)，按照以下步驟進(jìn)行:
(1)對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，于830°C保溫2h，空冷至室溫，然后于590°C保溫4h，空冷至室溫；
(2)將空冷至室溫的零件加熱至680°C；
(3)將成型模具加熱到320°C進(jìn)行模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，得到的零件表面無裂紋，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢測為合格品。
【權(quán)利要求】
1.一種沉淀硬化型不銹鋼板材制零件的熱加工成型方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行: (1)對經(jīng)過焊接的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件，于81(T83(TC保溫2h，空冷至室溫，然后于59(T610°C保溫4h，空冷至室溫； (2)將空冷至室溫的零件加熱至68(Γ720V ； (3)將成型模具加熱到28(T320°C進(jìn)行模壓脹形，得到最終成型的沉淀硬化型不銹鋼板材制零件。
【文檔編號】C21D8/00GK104388651SQ201410580829
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】李許明, 宋璽玉, 閆磊, 段新民, 李凱峰 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司