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一種高溫合金管材的加工工藝的制作方法

文檔序號:3426759閱讀:552來源:國知局
專利名稱:一種高溫合金管材的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
對于加工具有較高的室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度,中等管徑,一定的長度和壁厚的高溫合金管材,從管材加工工藝考慮,有相當(dāng)?shù)碾y度。其技術(shù)難點在于高溫合金一般不適合于用熱穿管方法生產(chǎn)管坯,因合金的高溫強(qiáng)度較高,熱穿管時不易在頂頭部位形成一定的空腔。另外,采用熱擠壓方法制備高強(qiáng)度管坯,變形抗力大,擠壓成型困難,也很難找到適合的擠壓潤滑劑,擠壓管坯的內(nèi)外表面質(zhì)量也難以保證。同時對于較大尺寸的擠壓坯料,需要較大噸位的擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓,一般單位并不具備該種設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對于具有較高室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度的高溫合金,提供一種工藝設(shè)備簡單、容易成型、可以有效提高合金管材的質(zhì)量、成品率的高溫合金管材的加工工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用冷旋壓和冷軋的加工工藝,具體操作步驟如下1)將棒材于1050~1150℃固溶處理,保溫時間0.5~1小時,水冷,棒材加工成旋壓坯料;2)將旋壓坯料旋壓4~6道次,中間進(jìn)行真空固溶處理,溫度1050~1150℃,時間0.5~1小時,氣淬;3)將旋壓的管材經(jīng)1050~1150℃真空退火處理,保溫時間0.5~1小時,氣淬,作為冷軋管坯;4)將冷軋管坯進(jìn)行1~3道次軋制出冷軋管;5)將上述冷軋管真空固溶處理,溫度1050~1150℃,時間0.5~1小時,氣淬,再進(jìn)行1~3道次冷軋出成品管材。
所述步驟2)將旋壓坯料旋壓4~6道次,每旋壓1~3道次,中間進(jìn)行1次真空固溶處理;所述第一道次旋壓的變形比為4~8%,第二次旋壓的變形比為10~18%,第三次旋壓的變形比為10~18%,第四次旋壓的變形比為24~32%,第五次旋壓的變形比為24~32%;所述步驟4)軋制變形比25%~32%;所述步驟5)軋制變形比35%~45%。
本發(fā)明的優(yōu)點生產(chǎn)工藝簡便,生產(chǎn)成本低,成品率高。本發(fā)明對于加工具有較高室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度的高溫合金管材,工藝設(shè)備簡單、容易成型、可以有效提高合金管材的質(zhì)量、成品率,可以加工出一種中等管徑,一定的長度和壁厚的高溫合金管材,加工出的合金管材表面光亮,使用性能良好,完全符合使用要求,生產(chǎn)的高溫合金管材具有很高的綜合性能,避免了采用熱穿管工藝時,因合金的高溫強(qiáng)度較高,熱穿管不易在頂頭部位形成空腔的問題,以及采用熱擠壓工藝,時變形抗力大,擠壓成型困難,難找到適合的擠壓潤滑劑等一系列問題。


圖1為具體實施方式
中125合金管材的實物照片。
圖2為本發(fā)明工藝流程圖。
圖3為實施例1工藝流程圖。
具體實施例方式
對所研制的具有較高室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度的125高溫合金,加工出內(nèi)徑50~60mm,壁厚3~5mm的管材,采用冷旋壓和冷軋的加工工藝加工管材,具體操作步驟如下1)將125合金鍛造成的φ100mm的長棒材截短,于1100℃固溶處理,保溫1小時,水冷,精加工成φ95mm×~500mm的棒材,棒材中心鉆孔制成旋壓坯料。
2)采用冷旋壓和冷軋制工藝制備管材,旋壓的芯棒和旋輪由9CrSi材料制成,芯棒尺寸為φ59mm×1500mm,考慮到合金的強(qiáng)度與不銹鋼及碳鋼的差異,旋壓采用小變形量及中間真空固溶處理的工藝制度,坯料共旋壓5道次,每旋壓2道次,中間進(jìn)行1次真空固溶處理,溫度1100℃,時間0.8小時,氣淬;第一道次旋壓的變形比為6.8%,第二次旋壓的變形比為14.1%,第三次旋壓的變形比為15.2%,第四次旋壓的變形比為28%,第五次旋壓的變形比為29%。旋壓管坯和旋壓結(jié)束管材尺寸如表1。
表1

3)旋壓管材經(jīng)1120℃真空退火處理,保溫0.5小時,氣淬,作為LG55軋機(jī)的冷軋管坯。選用φ75/62mm的軋輥和φ58/48mm的芯棒,1道次LG55軋制出符合LD60軋機(jī)要求的冷軋管,軋制變形比為28.2%。表2給出LG55軋機(jī)冷軋的坯料和軋制的管材尺寸。
表2

4)將冷軋管1050℃真空固溶處理,時間0.5小時,氣淬,選擇孔徑為φ68/55mm的軋輥,φ51/48mm的芯棒,LD60軋機(jī)2道次冷軋出成品尺寸管材,軋制變形比為40%。LD60冷軋管機(jī)軋制的成品管材尺寸列于表3中,成品管材的實物照片如圖1。
表3

125合金管材的拉伸性能如表4所示,表4給出125合金管材與的125合金拉伸性能的對比結(jié)果,可見管材強(qiáng)度和塑性與合金的基本一致,合金管材的室溫硬度(HB)為169.5。
表4

權(quán)利要求
1.一種高溫合金管材的加工工藝,其特征在于采用冷旋壓和冷軋的加工工藝,具體操作步驟如下1)將棒材于1050~1150℃固溶處理,保溫時間0.5~1小時,水冷,棒材加工成旋壓坯料;2)將旋壓坯料旋壓4~6道次,中間進(jìn)行真空固溶處理,溫度1050~1150℃,時間0.5~1小時,氣淬;3)將旋壓的管材經(jīng)1050~1150℃真空退火處理,保溫時間0.5~1小時,氣淬,作為冷軋管坯;4)將冷軋管坯進(jìn)行1~3道次軋制出冷軋管;5)將上述冷軋管真空固溶處理,溫度1050~1150℃,時間0.5~1小時,氣淬,再進(jìn)行1~3道次冷軋出成品管材。
2.按照權(quán)利要求1所述高溫合金管材的加工工藝,其特征在于所述步驟2)將旋壓坯料旋壓4~6道次,每旋壓1~3道次,中間進(jìn)行1次真空固溶處理。
3.按照權(quán)利要求2所述高溫合金管材的加工工藝,其特征在于第一道次旋壓的變形比為4~8%,第二次旋壓的變形比為10~18%,第三次旋壓的變形比為10~18%,第四次旋壓的變形比為24~32%,第五次旋壓的變形比為24~32%。
4.按照權(quán)利要求1所述高溫合金管材的加工工藝,其特征在于所述步驟4)軋制變形比25%~32%。
5.按照權(quán)利要求1所述高溫合金管材的加工工藝,其特征在于所述步驟5)軋制變形比35%~45%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫合金管材的加工工藝,具體操作步驟1)將棒材于1050~1150℃固溶處理,保溫時間0.5~1小時,水冷,棒材中心鉆孔制成旋壓坯料;2)將旋壓坯料旋壓4~6道次,中間進(jìn)行真空固溶處理,溫度1050~1150℃,時間0.5~1小時,氣淬;3)將旋壓的管材經(jīng)1050~1150℃真空退火處理,保溫時間0.5~1小時,氣淬,作為冷軋管坯;4)將冷軋管坯軋制出冷軋管;5)將冷軋管真空固溶處理,溫度1050~1150℃,時間0.5~1小時,氣淬,冷軋出成品管材。本發(fā)明對于加工具有較高室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度的高溫合金管材,工藝設(shè)備簡單、容易成型、可以有效提高合金管材的質(zhì)量、成品率。
文檔編號C22F1/04GK1508278SQ0214497
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者馬穎澈, 高明, 趙秀娟, 張順南, 劉奎 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所
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