專利名稱：一種gh4169盤形件的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛造領(lǐng)域，特別涉及一種GH4169盤形鍛件的鍛造方法。
背景技術(shù)：
GH4169合金是一種沉淀強(qiáng)化型的鎳一鉻一鐵基高溫合金，該合金具有較高的強(qiáng)度，該合金的盤形鍛件如渦輪盤在650°C以下廣泛用于航空、航天等宇航發(fā)動機(jī)的核心熱端部件，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(fù)荷大，故障頻率較高的極端工作環(huán)境要求。該合金由于強(qiáng)度高，變形溫度范圍窄，導(dǎo)致其變形抗力較大，使鍛造成形較為困難，而且要想獲得晶粒細(xì)小的高強(qiáng)度盤形鍛件首先必須要使鍛件毛坯的晶粒細(xì)小。制備GH4169盤形鍛件的毛坯通常有兩種工藝，一種是冶煉、鑄造加粗鍛成坯工藝，另一種是采用粉末冶金的混粉、壓制、燒結(jié)成坯工藝。公開號為CN1500577A的中國發(fā)明專利申請公開了一種鎳基超耐熱合金的準(zhǔn)等溫鍛造，所述準(zhǔn)等溫鍛造是指鍛模的加熱溫度與鍛件坯料的加熱溫度兩者的溫差在56°C 250°C之間進(jìn)行的鍛造。該專利申請表述了鍛造毛坯可以采用固結(jié)粉末坯料或鑄造-鍛造的坯料來提供，優(yōu)選固結(jié)粉末坯料。公開號為CN101036931A的中國發(fā)明專利申請公開了一種GH4169合金盤形鍛件在空氣中的近等溫鍛造方法，其技術(shù)方案為首先提供鍛造加熱爐、輾軋機(jī)、帶鍛模和環(huán)形加熱爐的鍛壓機(jī)和鑄造或鍛造的GH4169合金原始棒料，然后按以下步驟操作第一步在空氣中，把GH4169合金原始棒料加熱到995°C 1005°C的起始溫度后，經(jīng)鐓粗+拔長+再加熱鐓粗+沖孔+再加熱輾軋后獲得環(huán)形的細(xì)晶毛坯；第二步在空氣中，加熱所述細(xì)晶毛坯到995°C 1005°C的起始溫度，同時加熱鍛壓機(jī)上的上、下鍛模到950°C 965°C的起始溫度；第三步把加熱后的細(xì)晶毛坯裝入并定位在鍛壓機(jī)的上、下鍛模之間，在空氣中利用鍛壓機(jī)的環(huán)形加熱爐對所述細(xì)晶毛坯和上、下鍛模進(jìn)行加熱；第四步在所述細(xì)晶毛坯和上、下鍛模的起始溫度范圍內(nèi)，所述上、下鍛模通過鍛壓機(jī)提供鍛造壓力在空氣中把所述細(xì)晶毛坯鍛壓成形，得到盤形鍛件。雖然根據(jù)其說明書的記載，其可以達(dá)到如下的技術(shù)效果把GH4169合金的晶粒度從鍛前原始坯料的4級細(xì)化到細(xì)晶毛坯的8級后再進(jìn)行近等溫鍛造可把鍛后盤形鍛件的晶粒度提高到11級(所述晶粒度均為美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM水平)，極大地細(xì)化了該合金材料的晶粒，從而可獲得高強(qiáng)度的盤形鍛件。但經(jīng)發(fā)明人實踐其發(fā)明，但其發(fā)明說明書記載的上述技術(shù)方案，其遠(yuǎn)達(dá)不到其聲稱的上述技術(shù)效果。其最后獲得的鍛件的晶粒度最多只有7級至8級的水平，并且其需要的設(shè)備和工藝步驟多，導(dǎo)致其成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種GH4169盤形件的鍛造方法，該方法操作步驟簡單，，并且鍛造后可達(dá)到11-12級的晶粒度，使得鍛件的強(qiáng)度大大提聞。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種GH4169盤形件的鍛造方法，該方法包括如下步驟把鑄態(tài)或粉末冶金法制備的GH4169棒材按規(guī)格下料成一次棒錠，將該一次棒錠放入溫度為1020-1030°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度1.5-2min/mm保溫后，再把該一次棒錠鐓粗使其長度為原來的40% -42%后得到一次圓餅，鍛后空冷處理；再把一次圓餅放入溫度為1020-1030°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度1.5-2min/mm保溫后， 拔長回到所述一次棒錠的長度得到二次棒錠；加熱所述二次棒錠到1014-1016°C后，再把該棒錠鐓粗使其長度為原來的46% -48%后得到二次圓餅，該圓餅乘熱沖出中心孔得到環(huán)坯料，鍛后空冷處理；加熱所述環(huán)坯料到998-1002°C ;加熱上、下鍛模到980-990°C后把所述環(huán)坯料裝進(jìn)鍛模，使其以0. OOIjT1-O. OIjT1的應(yīng)變速率在鍛模內(nèi)變形量達(dá)30% -50%后一火成形為盤形件；鍛后進(jìn)行熱處理，即把所述盤形件加熱到1030-1050°C，保溫l_2h進(jìn)行空冷，再加熱到570-590°C，保溫3-5h后空冷。本發(fā)明具有如下有益效果I)在大量實驗的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了制備工藝參數(shù)，精確控制了二次棒錠到二次圓餅的加熱溫度和變形量，精確控制了等溫模鍛的坯料加熱溫度和模具預(yù)熱溫度，并配合等溫模鍛后的熱處理工藝，使得鍛件的晶粒度在熱處理后真正的可達(dá)11-12級，鍛件的強(qiáng)度得到大大提聞。2)本發(fā)明工藝步驟簡單連貫，易操作和實現(xiàn)，成本低。
具體實施例方式實施例一一種GH4169盤形件的鍛造方法，該方法包括如下步驟把鑄態(tài)或粉末冶金法制備的GH4169棒材按規(guī)格下料成一次棒錠，將該一次棒錠放入溫度為1020°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度2min/mm保溫后，再把該一次棒錠鐓粗使其長度為原來的40%后得到一次圓餅，鍛后空冷處理；再把一次圓餅放入溫度為1030°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度I. 5min/mm保溫后，拔長回到所述一次棒錠的長度得到二次棒錠；加熱所述二次棒錠到1016°C后，再把該棒錠鐓粗使其長度為原來的46%后得到二次圓餅，該圓餅乘熱沖出中心孔得到環(huán)坯料，鍛后空冷處理；加熱所述環(huán)坯料到1002°C ;加熱上、下鍛模到980°C后把所述環(huán)坯料裝進(jìn)鍛模，使其以0. Ols-1的應(yīng)變速率在鍛模內(nèi)變形量達(dá)30%后一火成形為盤形件；鍛后進(jìn)行熱處理，即把所述盤形件加熱到1050°C，保溫Ih進(jìn)行空冷，再加熱到590°C，保溫3h后空冷。實施例二一種GH4169盤形件的鍛造方法，該方法包括如下步驟把鑄態(tài)或粉末冶金法制備的GH4169棒材按規(guī)格下料成一次棒錠，將該一次棒錠放入溫度為1030°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度I. 5min/mm保溫后，再把該一次棒錠鐓粗使其長度為原來的42%后得到一次圓餅，鍛后空冷處理；再把一次圓餅放入溫度為1020°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度2min/mm保溫后，拔長回到所述一次棒錠的長度得到二次棒錠；加熱所述二次棒錠到1014°C后，再把該棒錠鐓粗使其長度為原來的48%后得到二次圓餅，該圓餅乘熱沖出中心孔得到環(huán)坯料，鍛后空冷處理；加熱所述環(huán)坯料到998°C ;加熱上、下鍛模到990°C后把所述環(huán)坯料裝進(jìn)鍛模，使其以0. OOls-1的應(yīng)變速率在鍛模內(nèi)變形量達(dá)50%后一火成形為盤形件；鍛后進(jìn)行熱處理，即把所述盤形件加熱到1030°C，保溫2h進(jìn)行空冷，再加熱到570°C，保溫5h后空冷。實施例三一種GH4169盤形件的鍛造方法，該方法包括如下步驟把鑄態(tài)或粉末冶金法制備的GH4169棒材按規(guī)格下料成一次棒錠，將該一次棒錠放入 溫度為1025°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度2min/mm保溫后，再把該一次棒錠鐓粗使其長度為原來的41%后得到一次圓餅，鍛后空冷處理；再把一次圓餅放入溫度為105°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度2min/_保溫后，拔長回到所述一次棒錠的長度得到二次棒錠；加熱所述二次棒錠到1015°C后，再把該棒錠鐓粗使其長度為原來的47%后得到二次圓餅，該圓餅乘熱沖出中心孔得到環(huán)坯料，鍛后空冷處理；加熱所述環(huán)坯料到1000°C ;加熱上、下鍛模到985°C后把所述環(huán)坯料裝進(jìn)鍛模，使其以0. 005s-1的應(yīng)變速率在鍛模內(nèi)變形量達(dá)40%后一火成形為盤形件；鍛后進(jìn)行熱處理，即把所述盤形件加熱到1040°C，保溫I. 5h進(jìn)行空冷，再加熱到580°C，保溫4h后空冷。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種GH4169盤形件的鍛造方法，其特征在于，該方法包括如下步驟把鑄態(tài)或粉末冶金法制 備的GH4169棒材按規(guī)格下料成一次棒錠，將該一次棒錠放入溫度為1020-1030°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度I. 5-2min/mm保溫后，再把該一次棒錠鐓粗使其長度為原來的40% -42%后得到一次圓餅，鍛后空冷處理；再把一次圓餅放入溫度為1020-1030°C的箱式加熱爐中，按該棒錠厚度1.5-2min/mm保溫后，拔長回到所述一次棒錠的長度得到二次棒錠；加熱所述二次棒錠到1014-1016°C后，再把該棒錠鐓粗使其長度為原來的46% -48%后得到二次圓餅，該圓餅乘熱沖出中心孔得到環(huán)坯料，鍛后空冷處理；加熱所述環(huán)坯料到998-1002°C ;加熱上、下鍛模到980-990°C后把所述環(huán)坯料裝進(jìn)鍛模，使其以·0.OOls^1O. OIjT1的應(yīng)變速率在鍛模內(nèi)變形量達(dá)30% -50%后一火成形為盤形件；鍛后進(jìn)行熱處理，即把所述盤形件加熱到1030-1050°C，保溫l_2h進(jìn)行空冷，再加熱到570-590°C，保溫3-5h后空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GH4169盤形件的鍛造方法，該方法包括如下步驟把鑄態(tài)或粉末冶金法制備的GH4169棒材按規(guī)格下料成一次棒錠，將該一次棒錠放入箱式加熱爐中保溫后再把該一次棒錠鐓粗使其長度為原來的40％-42％后得到一次圓餅，鍛后空冷處理；再把一次圓餅放入箱式加熱爐保溫后，拔長回到所述一次棒錠的長度得到二次棒錠；加熱所述二次棒錠到1014-1016℃后，再把該棒錠鐓粗使其長度為原來的46％-48％后得到二次圓餅，該圓餅乘熱沖出中心孔得到環(huán)坯料，鍛后空冷處理；加熱所述環(huán)坯料到998-1002℃；加熱上、下鍛模到980-990℃后把所述環(huán)坯料裝進(jìn)鍛模，使其以0.001s-10.01s-1的應(yīng)變速率在鍛模內(nèi)變形量達(dá)30％-50％后一火成形為盤形件；鍛后進(jìn)行熱處理。
文檔編號B21J5/02GK102764837SQ20121023173
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者齊長纓 申請人:無錫市鉆通工程機(jī)械有限公司