一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺的制作方法
【技术领域】
[00011本发明涉及一种叶片锻件的锻造工艺，尤其涉及一种NimoniclOl合金叶片锻件的 锻造工艺;本发明属于大型燃机叶片锻件的锻造加工领域。
【背景技术】
[0002] NimoniclOl为高合金化的时效强化型镍基变形高温合金，该合金强度高，热加工 性能差，国内尚未有生产该合金叶片锻件的先例。该类高温合金用于国外能源及航空领域， 主要用于制造燃机叶片、航空发动机叶片、高温螺栓等高温部件。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种NimoniClOl合金叶片锻件的锻造工艺，本 锻造工艺能保证锻件的力学性能、金相组织和超声波均能满足燃机叶片使用该合金的锻件 技术要求。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种NimoniclOl合金叶片锻件的 锻造工艺，包括如下步骤：
[0005] (1)制坯，将原料制得坯料；
[0006] (2)对所述坯料进行锻前加热；
[0007] (3)模锻成型;采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件，叶片 锻件接近叶片形状；
[0008] (4)对所述叶片锻件进行热处理，制得NimoniclOl合金叶片锻件。
[0009] 优选的，步骤（1)的操作为:通过镦粗、拔长将原料按照叶片形状分配，制得坯料， 然后在所述坯料表面喷涂保护剂。其中，镦粗即为镦头处理一一即指采用墩头模等工装对 头部进行镦粗处理;镦头后坯料加热并对变形部位包套;拔长是指在快锻机上进行程序化 拔长。
[0010] 优选的，步骤(2)中，所述锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，所述中温 加热阶段的加热温度为650~900°C，加热系数为0.6~lmin/mm。
[0011] 中温加热阶段的加热温度可以为 670°C、700°C、720°C、750°C、780°C、800°C、820 。(：、850。(：、880。(：、890。(：、893。(：、895。(：或898。(： ；加热系数可以为0.62111丨11/111111、0.65111丨11/111111、 0.68min/mm、0·7min/mm、0·72min/mm、0·75min/mm、0·76min/mm、0·8min/mm、0.82min/mm、 0.85min/mm、0·88min/mm、0·9min/mm、0·92min/mm、0·95min/mm或0·98min/mm〇
[0012] 优选的，所述中温加热阶段的加热系数为0.8min/mm。
[0013] 优选的，所述高温加热阶段的加热温度为930°C~1200°C，加热系数为0.6~lmin/ mm〇
[0014] 高温加热阶段的加热温度可以为940°C、950°C、960°C、970°C、980°C、990°C、1000 °C、1010°C、1020°C、1030°C、1040°C、1050°C、1060°C、1070°C、1080°C、1090°C、1110°C、1120 °C、1130 °C、1140 °C、1150 °C、1160 °C、1170 °C、1180 °C 或 1190 °C ;加热系数可以为0 · 62min/ mm、0·65min/mm、0·68min/mm、0·7min/mm、0·72min/mm、0·75min/mm、0·76min/mm、0·8min/ mm、0·82min/mm、0·85min/mm、0·88min/mm、0·9min/mm、0·92min/mm、0·95min/mm或O·98min/ mm〇
[0015] 优选的，所述高温加热阶段的加热系数为〇. 6min/mm。
[0016] 优选的，步骤（3)中，锻件变形量为20~80%，例如30%、33%、35%、38%、40%、 42%、45%、46%、50%、53%、55%、57%、60%、62%、70%、73%、75% 或 78%。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明首次提出在高能螺旋压力机上实现 NimoniclOl合金叶片锻件的成型技术，利用高能螺旋压力机行程可控精确打击，可实现多 次连续打击;进而可以获得较为均匀的组织状态和良好的力学性能;本发明的锻造工艺可 以保证锻件的力学性能、金相组织和超声波均能满足燃机叶片使用本合金锻件的技术要 求。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例1NimoniclOl合金叶片锻件的结构示意图；
[0019]图2为本发明实施例1Nimoni C101合金叶片锻件的金相组织图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0021] 实施例1
[0022 ]本实施例的Nimon i C101合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
[0023] (Ia)下料；
[0024] (1)制坯，将原料制得坯料；
[0025]该步骤具体通过镦粗、拔长两道工序将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在 还料表面喷涂保护剂；
[0026]镦粗即为镦头一一即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理;镦头后坯料加热 并对变形部位包套;拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
[0027] (2)对坯料进行锻前加热；
[0028] 锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，其中，中温加热阶段的加热温度为 650°C，加热系数为0.6min/mm;高温加热阶段的加热温度为930°C，加热系数为0.6min/mm。
[0029] (3)模锻成型;将坯料放在模具中锻造，采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯 料锻造至叶片锻件，各部分变形量控制在20~80% ;
[0030] (4)按固溶（1020 ~120(TC/4h/AC) +中间处理（980 ~125(TC/16h/AC)+时效（700 ~ 900 °C /16h/AC)的热处理制度对叶片锻件进行热处理，制得图1所示的Nimon iclOl合金叶片 锻件，其金相组织图如图2所示。由图2可知，本实施例制备的Nimoni c 101合金叶片锻件具有 均匀的组织状态。
[0031]总的来说，本实施例NimoniclOl合金叶片锻件的锻造流程如下：
[0032]下料-加热-徵头-拔长-喷涂保护剂-锻前加热-模锻成型-热处理。
[0033] 实施例2
[0034 ]本实施例的Nimon i C101合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
[0035] (la)下料；
[0036] (I)制坯，将原料制得坯料；
[0037] 该步骤具体通过镦粗、拔长两道工序将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在 还料表面喷涂保护剂；
[0038]镦粗即为镦头一一即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理;镦头后坯料加热 并对变形部位包套;拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
[0039] (2)对坯料进行锻前加热；
[0040] 锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，其中，中温加热阶段的加热温度为 800°C，加热系数为0.8min/mm;高温加热阶段的加热温度为1050°C，加热系数为0.6min/mm。
[0041] (3)模锻成型;将坯料放在模具中锻造，采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯 料锻造至叶片锻件，各部分变形量控制在20~80% ;
[0042] (4)按固溶（1020 ~1200°C/4h/AC) +中间处理（980 ~1250°C/16h/AC)+时效（700 ~ 900°C/16h/AC)的热处理制度对叶片锻件进行热处理，制得NimoniclOl合金叶片锻件。 [0043] 实施例3
[0044]本实施例的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
[0045] (Ia)下料；
[0046] (1)制坯，将原料制得坯料；
[0047]该步骤具体通过镦粗、拔长两道工序将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在 还料表面喷涂保护剂；
[0048]镦粗即为镦头一一即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理;镦头后坯料加热 并对变形部位包套;拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
[0049] (2)对坯料进行锻前加热；
[0050] 锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，其中，中温加热阶段的加热温度为 900°C，加热系数为lmin/mm;高温加热阶段的加热温度为1200°C，加热系数为lmin/mm。
[0051] (3)模锻成型;将坯料放在模具中锻造，采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯 料锻造至叶片锻件，各部分变形量控制在20~80% ;
[0052] (4)按固溶（1020 ~120(TC/4h/AC) +中间处理（980 ~125(TC/16h/AC)+时效（700 ~ 900°C/16h/AC)的热处理制度对叶片锻件进行热处理，制得NimoniclOl合金叶片锻件。 [0053]分别测试实施例1~3制备的NimoniclOl合金叶片锻件的常规力学性能，测试结果 见表1。
[0054]表1.各实施例制备的NimoniclOl合金叶片锻件的力学性能
[0057]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的 思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明 的限制。
【主权项】
1. 一种NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于，包括如下步骤： (1) 制坯，将原料制得坯料； (2) 对所述坯料进行锻前加热； (3) 模锻成型;采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件； (4) 对所述叶片锻件进行热处理，制得NimoniclOl合金叶片锻件。2. 根据权利要求1所述的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于，步骤（1) 的操作为:通过镦粗、拔长将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在所述坯料表面喷涂 保护剂。3. 根据权利要求1所述的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：步骤（2) 中，所述锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，所述中温加热阶段的加热温度为650 ~900°C，加热系数为0.6~lmin/mm。4. 根据权利要求3所述的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于:所述中温 加热阶段的加热系数为〇. 8min/mm。5. 根据权利要求3所述的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于:所述高温 加热阶段的加热温度为930°C~1200°C，加热系数为0.6~lmin/mm。6. 根据权利要求5所述的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于:所述高温 加热阶段的加热系数为〇. 6min/mm。7. 根据权利要求1所述的NimoniclOl合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：步骤（3) 中，锻件变形量为20~80 %。
【专利摘要】本发明涉及一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其包括如下步骤：(1)制坯，将原料制得坯料；(2)对所述坯料进行锻前加热；(3)模锻成型；采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件；(4)对所述叶片锻件进行热处理，制得Nimonic101合金叶片锻件。本发明首次提出在高能螺旋压力机上实现Nimonic101合金叶片锻件的成型技术，利用高能螺旋压力机行程可控精确打击，可实现多次连续打击；进而可以获得较为均匀的组织状态和良好的力学性能；本发明的锻造工艺可以保证锻件的力学性能、金相组织和超声波均能满足燃机叶片使用本合金锻件的技术要求。
【IPC分类】B21K3/04
【公开号】CN105598350
【申请号】CN201511004967
【发明人】顾超, 魏丽, 仲惟光, 苏化冰, 项金元
【申请人】无锡透平叶片有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月28日