一种gh3617m高温合金锻件的锻造方法

文档序号:8480070阅读:406来源:国知局
一种gh3617m高温合金锻件的锻造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锻造领域,尤其涉及一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法。
【背景技术】
[0002] GH3617M是一种高合金化的时效强化型镍基变形高温合金,常用于制造燃气轮机, 燃气轮机是一种先进复杂的成套动力机械设备,是典型的高新技术密集型产品,长期以来 我国在燃气轮机的关键技术上受制于人,目前燃气轮机锻件在铸造过程中通常采用将铸锭 直接拔长后在锻造至交货尺寸,由于铸锭存在大量铸态枝晶组织及均匀化后导致晶粒尺寸 过大等问题(包括缩孔、疏松),这样将铸锭拔长后,晶粒度无法达到要求,以至于不利于后 续开坯锻造成形,整体变形不足,锻件晶粒尺寸无法满足,室温力学性能较低,同时高温瞬 时力学性能,高温持久强度也不能满足燃气轮机使用要。

【发明内容】

[0003] 本申请人针对上述现有问题,进行了研宄改进,提供一种GH3617M高温合金锻件 的锻造方法,利用本发明方法能有效提高锻件晶粒尺寸,其晶粒度不粗于4级,锻件的粗系 和细系夹杂物不超过2级,有效满组燃气轮机的使用需求。
[0004] 本发明所采用的技术方案如下: 一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法,包括以下步骤: 第一步:第一加热阶段:将铸锭放入加热炉后升温至850~900°C,保温5~6h ; 第二步:第二加热阶段:将第一步所得铸锭再次放入加热炉中升温至1160~1180°C, 保温2~3h ; 第三步:第一次锻造:将第二步所得铸锭进行第一次镦粗,然后将第一次镦粗后的铸 锭进行第一次拔长并倒棱至要求尺寸; 第四步:第二次锻造:将第三步拔长后的铸锭进行第二次镦粗,然后将第二次镦粗后 的铸锭进行第二次拔长并滚圆至要求尺寸; 第五步:将第四步所得铸锭快速水冷至室温; 第六步:将第五步所得铸锭的冒口和水口切除; 第七步:在第六步所得铸锭的两端分别切除19~20mm的试片并检查晶粒度满足要 求; 第八步:第三加热阶段:将第七步所得铸锭放入加热炉后升温至850~900°C,保温 5~6h,然后将加热后的铸锭再次放入加热炉中升温至1160~1180°C,保温2~3h后锻造 至最终尺寸。
[0005] 其进一步技术方案在于: 在第一次锻造与第二次锻造过程中,当铸锭终锻温度低于900~950°C时,需要将铸锭 置于加热炉中保温2~3h ; 所述铸锭在第一加热阶段中放入加热炉之前的温度不高于300°C ; 所述铸锭在第三加热阶段时从加热炉中取出时的变形量不小于25%。
[0006] 本发明的有益效果如下: 本发明方法通过三个阶段的加热和保温过程,通过分阶段加热能使铸锭内外温度均 匀、减小温差、防止精力粗大,利用本发明方法所得锻件的晶粒度不粗于4级,锻件的粗系 和细系夹杂物不超过2级,通过三个锻造阶段使锻件固溶退火后的固溶退火后室温屈服 性能彡320Mpa,室温抗拉性能700~980Mpa,延伸率彡35%,端面收缩率彡35%,冲击性能 多120J,硬度HBW200~250,其高温瞬时力学性能、高温持久强度大大提高,有效满足燃气 轮机的使用要求。
【附图说明】
[0007] 图1为本发明的锻造工艺流程图。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合附图,说明本发明的【具体实施方式】。
[0009] 实施例1 : 如图1所示,第一步:第一加热阶段:选取温度不高于300°C、重量为2000kg的铸锭放 入加热炉,按功率升温至850°C,保温6h。
[0010] 第二步:第二加热阶段:将第一步所得温度为850°C的铸锭再次放入加热炉中,按 功率升温至1180°C,保温2h。
[0011] 第三步:第一次锻造:将第二步所得温度为1180°c、尺寸为Φ500*1220πιπι (直径* 高度)的铸锭竖起并进行第一次镦粗至Φ660*700 (直径*高度),在如图1中的Α、Β示意图 所示,然后将第一次镦粗后的铸锭进行第一次拔长(如图1中C图所示)并倒棱至450*1170 (长宽*高)。
[0012] 第四步:第二次锻造:如图1中D图所示,将第三步拔长后的铸锭进行第二次镦粗 至620*615 (长宽*高),如图1中E图所示,然后将第二次镦粗后的铸锭进行第二次拔长并 滚圆至Φ430*1600 (直径*高度)。
[0013] 第五步:将第四步所得铸锭快速水冷至室温。
[0014] 第六步:将第五步所得铸锭的冒口和水口切除。
[0015] 第七步:在第六步所得铸锭的两端分别切除19~20mm的试片,将试片放入加热炉 中升温至1150°C后快速水冷,然后分别在两片试片的边缘、1/2半径处圆心检测晶粒度,试 片晶粒度多4级才可进入第八步工序,若试片没有达到4级则需要将锻件重新返回第四步 改锻,直至晶粒度满组要求。
[0016] 第八步:第三加热阶段:将第七步所得铸锭放入加热炉后升温至850~900°C,保 温5~6h,然后将加热后的铸锭再次放入加热炉中升温至1160~1180°C,保温2~3h后 锻造至最终尺寸。
[0017] 在上述第一次锻造与第二次锻造过程中,当铸锭终锻温度低于900~950°C时,需 要将铸锭置于加热炉中保温2~3h。铸锭在第三加热阶段从加热炉中取出时的变形量大于 25%〇
[0018] 利用本发明方法得到的锻件能满足以下要求: 锻件的晶粒度不粗于4级,锻件的粗系和细系夹杂物不超过2级,固溶退火后室温屈 服性能彡320Mpa,室温抗拉性能700~980Mpa,延伸率彡35%,端面收缩率彡35%,冲击性能 彡 120J,硬度 HBW200 ~250。
[0019] 锻件的高温瞬时力学性能如下表1所示:
【主权项】
1. 一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法,其特征在于包括以下步骤: 第一步:第一加热阶段:将铸锭放入加热炉后升温至850~900°C,保温5~6h ; 第二步:第二加热阶段:将第一步所得铸锭再次放入加热炉中升温至1160~1180°C, 保温2~3h ; 第三步:第一次锻造:将第二步所得铸锭进行第一次镦粗,然后将第一次镦粗后的铸 锭进行第一次拔长并倒棱至要求尺寸; 第四步:第二次锻造:将第三步拔长后的铸锭进行第二次镦粗,然后将第二次镦粗后 的铸锭进行第二次拔长并滚圆至要求尺寸; 第五步:将第四步所得铸锭快速水冷至室温; 第六步:将第五步所得铸锭的冒口和水口切除; 第七步:在第六步所得铸锭的两端分别切除19~20mm的试片并检查晶粒度满足要 求; 第八步:第三加热阶段:将第七步所得铸锭放入加热炉后升温至850~900°C,保温 5~6h,然后将加热后的铸锭再次放入加热炉中升温至1160~1180°C,保温2~3h后锻造 至最终尺寸。
2. 如权利要求1所述的一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法,其特征在于:在第一 次锻造与第二次锻造过程中,当铸锭终锻温度低于900~950°C时,需要将铸锭置于加热炉 中保温2~3h。
3. 如权利要求1所述的一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法,其特征在于:所述铸 锭在第一加热阶段中放入加热炉之前的温度不高于300°C。
4. 如权利要求1所述的一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法,其特征在于:所述铸 锭在第三加热阶段时从加热炉中取出时的变形量不小于25%。
【专利摘要】本发明涉及一种GH3617M高温合金锻件的锻造方法,通过三个阶段的加热和保温过程,通过分阶段加热能使铸锭内外温度均匀、减小温差、防止精力粗大,利用本发明方法所得锻件的晶粒度不粗于4级,锻件的粗系和细系夹杂物不超过2级,通过三个锻造阶段使锻件固溶退火后的固溶退火后室温屈服性能≥320Mpa,室温抗拉性能700~980Mpa,延伸率≥35%,端面收缩率≥35%,冲击性能≥120J,硬度HBW200~250,其高温瞬时力学性能、高温持久强度大大提高,有效满足燃气轮机的使用要求。
【IPC分类】C22F1-10, B21J5-00
【公开号】CN104801645
【申请号】CN201510238644
【发明人】刘其源, 刘智, 陈翠, 李湘军, 何方有, 宁兆荣
【申请人】无锡市派克重型铸锻有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月12日
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