专利名称：一种Nimonic90高强度、高精度直条加工方法
技术领域：
本发明涉及材料加工领域，具体地说是高精度直条的加工方法。
背景技术：
对于加工具有高强度、高精度，一定长度的Nimonic90直条，从Nimonic90直条生产工艺考虑，有相当的难度。其技术难点在于:该Nimonic90直条要求高强度、高精度，一般生产方法很难同时满足或者生产量很小,成材率低下,成本高。Nimonic90合金冷加工硬化现象严重，采用拉拔技术弯曲较大，退火后矫直，采用时效处理，力学性能很低；而冷轧直条，由于加工硬化，内应力集中，产品塑性低，易断裂。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种满足高强度、高精度要求的、成材率高、可以批量生产的Nimonic90高强度、高精度直条加工方法。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种Nimonic90高强度、高精度直条加工方法，采用冷轧和还原性气氛下直接时效的加工方法，具体操作步骤如下(见图
O:I)将热轧圆钢在1150°C——1180°C下进行退火，碾头、矫直、酸洗、修磨；2)采用冷轧机轧制；3)接着直接进行实效工艺，在750±10°C下保温Cx4h，随炉冷却至650±10°C再保温 Cx4h ；4)最后进行研磨，可以清除表面氧化皮，精确控制外圆尺寸。所述步骤2)中采用冷轧机三道次轧制，细化晶粒。第一道次下压量〈5% ;第二道次轧制到产品尺寸；第三道次修整圆度。一般第二道次的下压量10%——25%较为合适，过小，晶粒细化不均匀，过大，材料硬化严重对轧辊损伤大。有益效果:本发明工艺简单，成材率高，产量大，精度、性能高；可以生产出综合性能优于其他常规加工方法生产的产品。
图1为本发明工艺流程图；图2为具体实施例流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1
如图2所示，生产尺寸φ 12.2-0.04表面要求光洁，长度4m倍尺，弯曲度<2mm/米的 Nimonic90 直条，性能要求 σ b 彡 1200Mpa, σ 0.2 ^ 850MPa，硬度彡 340HB, δ 彡 8%。加工工艺过程1.选用Φ16_热轧圆钢，1160°C x40min，水冷，布氏硬度彡100HB。2.采用冷轧机轧制。将退火后的圆钢碾头、矫直、酸洗、修磨，用冷轧机采用三道次冷轧轧制，第一次变形0.5mm，消除表面凸凹以及调整圆条圆度、直度，冷加工硬化较小，第二道次轧至Φ 12.5mm,第三道次微变形修整，调整直条圆度，倍尺。试验证明第一道次变形量>5%时，加工硬化严重，第二道次轧辊吃力，轧制难以进行。因此第一道次变形量尽量采取小变形(5%以内)，但应保证消除表面凸凹。同时第二道次轧制变形量，应控制在适当范围内，变形量过小，晶粒细化不彻底；变形量过大，刺耳凸出，第三道次轧制后难以改善圆度。3.直接时效处理将轧制后的直条采用760±10°C x4h+650±10°C x4h直接时效。时效后进行无心研磨，得到的产品精度高，综合性能好。通过拉伸试验，硬度检验，得出如下数据:I)冷轧直条σ b=1192Mpa σ 0.2=890MPa δ =8% Ψ=13% 布氏硬度=350ΗΒ;
2) 750±10°C x4h+650±10°C x4h 直接时效。σ b=1254Mpa σ 0.2=920MPa δ =15% Ψ=31% 布氏硬度=370ΗΒ;3) 730 °C x4h+630°C x4h 直接时效σ b=1098Mpa σ 0.2=830MPa δ =13% Ψ=27% 布氏硬度=323ΗΒ;4) 770°C x4h+670°C x4h 直接时效σ b=1064Mpa σ 0.2=8IOMPa δ =18% Ψ=34% 布氏硬度=320ΗΒ;实施例2:生产尺寸Φ12.2-0.04表面要求光洁，长度4m倍尺，弯曲度<2mm/米的Nimonic90直条，性能要求1200Mpa, σ 0.2 ^ 850MPa，硬度彡 340HB, δ 彡 8%。加工工艺过程1.选用Φ16_热轧圆钢，1150°C x40min，水冷，布氏硬度彡100HB。2.采用冷轧机轧制。将退火后的圆钢碾头、矫直、酸洗、修磨，用冷轧机采用三道次冷轧轧制，第一次变形0.4mm,消除表面凸凹以及调整圆条圆度、直度，冷加工硬化较小，第二道次轧至Φ 10mm，第三道次微变形修整，调整直条圆度，倍尺。试验证明第一道次变形量>5%时，加工硬化严重，第二道次轧辊吃力，轧制难以进行。因此第一道次变形量尽量采取小变形(5%以内)，但应保证消除表面凸凹。同时第二道次轧制变形量，应控制在适当范围内，变形量过小，晶粒细化不彻底；变形量过大，刺耳凸出，第三道次轧制后难以改善圆度。3.直接时效处理将轧制后的直条采用750°C x4h+650°C x4h直接时效。时效后进行无心研磨，得到的广品精度闻，综合性能好。通过拉伸试验，硬度检验，得出如下数据:I)冷轧直条σ b=1190Mpa σ 0.2=892MPa δ =9% Ψ=14% 布氏硬度=352ΗΒ;2) 750°C x4h+650°C x4h 直接时效。σ b=1253Mpa σ 0.2=922MPa δ =15% Ψ=31% 布氏硬度=373ΗΒ;3) 740 °C x4h+640°C x4h 直接时效σ b=1095Mpa σ 0.2=833MPa δ =14% Ψ=26% 布氏硬度=321ΗΒ;4) 772°C x4h+672°C x4h 直接时效σ b=1062Mpa σ 0.2=812MPa δ =18% Ψ=35% 布氏硬度=320ΗΒ;实施例3:生产尺寸Φ12.2-0.04表面要求光洁，长度4m倍尺，弯曲度<2mm/米的Nimonic90直条，性能要求1200Mpa, σ 0.2 ≥ 850MPa，硬度≥ 340HB, δ ≥ 8%。加工工艺过程1.选用Φ16_热轧圆钢，1180°C x40min,水冷,布氏硬度≤ 100HB。2.采用冷轧机轧制。将退火后的圆钢碾头、矫直、酸洗、修磨，用冷轧机采用三道次冷轧轧制，第一次变形0.45mm，消除表面凸凹以及调整圆条圆度、直度，冷加工硬化较小，第二道次轧至Φ 13mm,第三道次微变形修整，调整直条圆度，倍尺。试验证明第一道次变形量>5%时，加工硬化严重，第二道次轧辊吃力，轧制难以进行。因此第一道次变形量尽量采取小变形(5%以内)，但应保证消除表面凸凹。同时第二道次轧制变形量，应控制在适当范围内，变形量过小，晶粒细化不彻底；变形量过大，刺耳凸出，第三道次轧制后难以改善圆度。3.直接时效处理将轧制后的直条采用750±10°C x4h+650±10°C x4h直接时效。时效后进行无心研磨，得到的产品精度高，综合性能好。通过拉伸试验，硬度检验，得出如下数据:I)冷轧直条σ b=1195Mpa σ 0.2=896MPa δ =9% Ψ=14% 布氏硬度=352ΗΒ;2) 750±10°C x4h+650±10°C x4h 直接时效。σ b=1253Mpa σ 0.2=926MPa δ =16% Ψ=32% 布氏硬度=376ΗΒ;3) 740 °C x4h+640°C x4h 直接时效σ b=1091Mpa σ 0.2=833MPa δ =12% Ψ=26% 布氏硬度=325ΗΒ;4) 730°C x4h+670°C x4h 直接时效σ b=1064Mpa σ 0.2=8IOMPa δ =18% Ψ=34% 布氏硬度=320ΗΒ;由此可知，冷轧直条，塑性差，而且容易断裂；时效温度低于或高于工艺温度，强度和硬度均明显减小，产品性能达不到最优。
权利要求
1.一种NimoniC90高强度、高精度直条加工方法，其特征在于采用冷轧和还原性气氛下直接时效的加工方法，具体操作步骤如下 1)将热轧圆钢在1150°C—1180°C下进行退火，碾头、矫直、酸洗、修磨； 2)采用冷轧机轧制； 3)接着直接进行实效工艺，在750±10°C下保温Cx4h，随炉冷却至650±10°C再保温Cx4h ； 4)最后进行研磨。
2.根据权利要求I所述一种NimoniC90高强度、高精度直条加工方法，其特征在于所述步骤2)中采用冷轧机三道次轧制，细化晶粒。
3.根据权利要求2所述一种NimoniC90高强度、高精度直条加工方法，其特征在于第一道次下压量〈5% ;第二道次轧制到产品尺寸；第三道次修整圆度。
4.根据权利要求3所述一种NimoniC90高强度、高精度直条加工方法，其特征在于第二道次的下压量为10%——25%。
全文摘要
本发明公开了一种Nimonic90高强度、高精度直条加工方法，本方法采用冷轧和还原性气氛下直接时效，将热轧圆钢在1150℃——1180℃下进行退火，碾头、矫直、酸洗、修磨；采用冷轧机轧制；接着直接进行实效工艺，在750±10℃下保温Cx4h，随炉冷却至650±10℃再保温Cx4h；最后进行研磨。本发明工艺简单，成材率高，产量大，精度、性能高；可以生产出综合性能优于其他常规加工方法生产的产品。
文档编号B23P15/00GK103252621SQ20131015706
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者王耕春, 马步洋, 王浩冰 申请人:江苏美特林科特殊合金有限公司