Rene41合金的环形锻件成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种高温合金的环形锻件成形方法，特别是一种Rene41合金的环形 锻件成形方法。
【背景技术】
[0002] Rene 41是沉淀硬化型镍基变形高温合金，在650-900°C范围内，具有高的拉伸和 持久蠕变强度和良好的抗氧化性，适合于制造在870°C以下要求有高强度和980°C以下要求 抗氧化的航空、航天发动机高温零部件。由于合金中铝、钛、含量较高，合金的塑性差，锻造 过程中很容易裂纹，且裂纹容易扩展。在锻造过程中经常会因为表面裂纹引起产品报废，或 者是增加更多的锻造余量(增加材料投入)保证去除表面裂纹。
[0003] Rene41合金为粗晶型合金，在锻造过程中很容易产生粗大晶粒，导致晶粒度不均 匀，从而影响零件的使用寿命。
[0004] 用现有的环形锻件成形的方法来处理Rene41合金存在以下缺点：
[0005] l、Rene41合金在锻造过程中容易开裂，需要更多的加工余量保证去除表面裂纹， 严重时引起广品报废；
[0006] 2、为了保证产品表面质量需使用相对较高的辗环温度，导致产品成形后的晶粒度 容易不合格；
[0007] 3、在锻造该产品是对锻造设备与加热炉的布局要求高。
【发明内容】
[0008] 本申请的发明目的在于：提供一种Rene41合金的环形锻件成形方法，用该方法对 Rene41合金的环形锻件进行处理后，Rene41合金的环形锻件晶粒度达到为6级或更细，并且 其表面没有常见的裂纹。
[0009] 为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：
[0010] 本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，是对圆柱型的Rene41合金的还料 进行处理，其中：
[0011] (I)由厚度为l〇mm-15mm陶瓷纤维和均匀地撒在其上的1-2_厚度的高温粘结剂粉 末组成第一毯子，高温粘结剂粉末的融化温度在850-900°C之间，将上述第一毯子裹住 Rene41合金的坯料的圆柱表面，使撒有高温粘结剂粉末的第一毯子与上述坯料的圆柱表面 紧密贴合，并将第一毯子与上述坯料的圆柱表面固定在一起，再将它们加热到1040-1140°C 后停止加热，立即对上述坯料进行墩粗和冲孔处理，冲孔的直径不得大于上述坯料墩粗后 外径的1/3,处理结束后，让上述坯料自然冷却至室温，裹在上述坯料上的第一毯子自然脱 落；
[0012] (II)在厚度为lmm-1.5mm的铁皮上放置厚度为10mm-15mm陶瓷纤维，在陶瓷纤维上 均匀地撒上1-2_厚度的高温粘结剂粉末，由此组成第二毯子，高温粘结剂粉末的融化温度 在850-900°C之间，将上述第二毯子分别裹住用步骤（I)处理过的坯料外表面和冲孔内表 面，使撒有高温粘结剂粉末的第二毯子分别与上述坯料的外表面和冲孔内表面紧密贴合， 并将第二毯子分别固定在坯料外表面和冲孔内表面上，再将它们加热到1040-1120°C后停 止加热，立即对上述坯料进行马架扩孔处理，处理结束后，让上述坯料自然冷却至室温，裹 在上述坯料上的第二毯子自然脱落；
[0013] (III)将上述第二毯子分别裹住用步骤（II)处理过的坯料外表面和扩孔内表面， 使撒有高温粘结剂粉末的第二毯子分别与上述坯料的外表面和扩孔内表面紧密贴合，并将 第二毯子分别固定在坯料外表面和扩孔内表面上，再将它们加热到1040-1120°C后停止加 热，立即将上述坯料乳制成最终产品，处理结束后，让上述坯料自然冷却至室温，裹在上述 坯料上的第二毯子自然脱落。
[0014] 本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：在步骤（I)中，用直径为1-3mm的铁丝将第一毯子与还料固定在一起。
[0015]本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：在步骤（I)中，用两根直径 为I-3mm的铁丝将第一毯子与还料捆扎在一起。
[00?6]本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：在步骤（II)和步骤（III) 中，裹在坯料外表面和冲孔或扩孔内表面的第二毯子分别在裹住坯料外表面和冲孔或扩孔 内表面后，在第二毯子的两个搭接边的铁皮接头处分别通过点焊将第二毯子固定在坯料 上。
[0017] 本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：在坯料的上、下两个端面 上，用三条宽度为40_60mm的铁皮条将裹在坯料外表面的第二毯子和在裹住坯料冲孔或扩 孔内表面的第二毯子连接在一起，铁皮条的一端与裹在坯料外表面的第二毯子上的铁皮焊 接在一起，铁皮条的另一端与裹在坯料冲孔或扩孔内表面的第二毯子上的铁皮焊接在一 起。
[0018] 本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：所述高温粘结剂粉末为含 10-14% 的 AL2〇3、含45-52% 的 Si02、含 12-16% 的 CaO、含 4-8% 的 Na2O 和含 15-22% 的 B2〇3。 [0019]本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：所述Rene41合金是含C量在 0.06-0.12%、含Mn量不大于0.50 %、含Si量不大于0.50%、含P量不大于0.015%、含S量不 大于0.01 %、含Cr量在 18.0-20.0%、含Mo量9.0-10.50%、含Ti量3.00-3.50%、含Al量 1 · 40-1 · 80 %、含Co量在10 · 0-12 · 0 %、含Fe量不大于5 · 00%、含Zr量不大于0 · 07 %、含B量在 0.003-0.010%、含Cu量不大于0.5%，其余为含Ni量的高温合金，上述成分之和为100%。 [0020]本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：所述加热是在电炉中进行 的。
[0021]本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法，其中：所述陶瓷纤维含有44%的 AL2O3、含52%的SiO2、含1%的Fe2O 3、其余为ZrO2的陶瓷纤维。
[0022]与现有的加工方法相比，用本申请的方法进行处理后的相同Rene41合金的环形锻 件，其环形锻件晶粒度达到为6级或更细，并且表面没有常见的裂纹。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的一种Rene41合金的环形锻件成形方法的流程示意图；
[0024]图2为用铁皮和铁皮条包裹的坯料的立体示意图。
[0025] 在图1和图2中，标号1为还料;标号2为第一毯子;标号3为第二毯子;标号4为铁皮 条。
【具体实施方式】
[0026] Rene41合金的化学成分如下：
[0028] 如图1所示，本发明的Rene41合金的环形锻件成形方法，是对圆柱型的Rene41合金 的坯料进行处理，它包括以下步骤：
[0029] (I)如图1中的（a)至（c)所示，由厚度为10mm-15mm陶瓷纤维和均匀地撒在其上的 l-2mm厚度的高温粘结剂粉末组成第一毯2，高温粘结剂粉末的融化温度在850-900°C之间， 将上述第一毯子2裹住Rene41合金的还料1的圆柱表面，使撒有高温粘结剂粉末的第一毯子 2与上述坯料1的圆柱表面紧密贴合，并将第一毯子2与上述坯料1的圆柱表面固定在一起， 再将它们加热到1040-1140°C后停止加热，立即对上述坯料1进行墩粗和冲孔处理，冲孔的 直径不得大于上述坯料1墩粗后外径的1/3,处理结束后，让上述坯料1自然冷却至室温，裹 在上述坯料1上的第一毯子2自然脱落；
[0030] (II)如图1中的（d)至（e)所示，在厚度为1mm-I · 5mm的铁皮上放置厚度为IOmm- 15mm陶瓷纤维，在陶瓷纤维上均匀地撒上l-2mm厚度的高温粘结剂粉末，由此组成第二毯子 3,高温粘结剂粉末的融化温度在850-900°C之间，将上述第二毯子3分别裹住用步骤（I)处 理过的坯料外表面和冲孔内表面，使撒有高温粘结剂粉末的第二毯子3分别与上述坯料1的 外表面和冲孔