一种提升I718合金锻件机械性能的工艺的制作方法

文档序号:23339590发布日期:2020-12-18 16:34阅读:132来源:国知局

本发明涉及航空机件制造领域,尤其是涉及一种提升i718合金锻件机械性能的工艺。



背景技术:

in718合金是一种时效强化型合金,该材料在航空件中应用较广,其热处理工艺参数直接决定了其各项性能参数,目前针对该材料并没有规范明确定义该参数。目前所用的热处理温度会导致机械性能失败的频次增高,因此选择合适的热处理温度对性能有很大的影响。

目前固溶热处理温度偏低,导致锻件固溶不充分,机械性能容易失败。使用偏高的固溶温度机加变形严重,影响产品质量。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提出了一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,能解决因为热处理温度过高,导致零件变形或局部应力集中对机加工困难的问题。

本发明的主要内容包括:一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,包括如下步骤:

s1、下料;

s2、冲孔步骤:利用加热炉对坯料进行加热升温至980-1040℃,保温2至4小时,然后将坯料从加热炉中取出来并转移至压机,对坯料进行镦粗、冲圆孔;

s3、轧制步骤:对冲孔结束后的毛坯进行加热升温996-1020℃,保温0.5小时至3小时,然后将环锻件从加热炉内取出并转移到环轧机上,对环锻件进行异形环轧;

s4、固溶热处理:将锻件加热至960-1020℃,保温1小时,保温结束后将零件转移到料架上空冷至室温;

s5、时效热处理:将零件转移至加热炉中加热至700-760℃,保温8小时,然后炉温冷却至620-640℃,随后在620-640℃保温8小时,保温结束后将零件转移到料架上空冷至室温。

优选的,步骤s2和s3中的加热炉加热采用高温燃气炉,升温快,经济环保。

优选的,步骤s2中的压机采用3000t压机,保证足够压力。

优选的,步骤s2中的操作时间控制在180秒以内完成,控制零件冷速,保证零件在可锻温度范围内。

优选的,步骤s3中的环轧机采用r350环轧机,提供了足够的环轧压力。

优选的,步骤s3中每一火的轧制量需控制在20%至30%,保证足够的变形量,防止晶粒长大。

优选的,步骤s3中的操作时间控制在120秒以内完成,控制零件冷速,保证零件在可锻温度范围内。

优选的,步骤s4、s5的加热采用燃气侧掀炉,使用在标准要求的温度均匀性的炉子。

优选的,步骤s4中转移时间控制在60秒内完成,控制冷速,得到相应的组织。

优选的,步骤s5中转移时间控制在60秒内完成,控制冷速,得到相应的组织。

本发明的有益效果在于:采用本工艺步骤,室温强度、高温强度、蠕变性能均有明显提升;金相组织显示,固溶温度提高,δ相数量减少,形态由棒状转变为颗粒状,力学性能提升;零件经过热处理后,锻件应力经过释放,变形不明显,机加工过程更加顺利。

具体实施方式

以下对本发明所保护的技术方案做具体说明。

实施例1,本发明提出了:

一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,包括如下步骤:

s1、下料;

s2、冲孔步骤:采用高温燃气炉对坯料进行加热升温至980℃,保温2小时,然后将坯料从高温燃气炉中取出来并转移至3000t压机,对坯料进行镦粗、冲圆孔,操作时间控制在180秒以内完成;

s3、轧制步骤:采用高温燃气炉对冲孔结束后的毛坯进行加热升温996℃,保温0.5小时,然后将环锻件从高温燃气炉内取出并转移到r350环轧机上,对环锻件进行异形环轧,每一火的轧制量需控制在20%,操作时间控制在120秒以内完成;

s4、固溶热处理:将锻件在燃气侧掀炉中加热至960℃,保温1小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成;

s5、时效热处理:将零件转移至燃气侧掀炉中加热至700℃,保温8小时,然后炉温冷却至620℃,随后在620℃保温8小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成。

实施例2,本发明提出了:

一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,包括如下步骤:

s1、下料;

s2、冲孔步骤:采用高温燃气炉对坯料进行加热升温至1040℃,保温2小时,然后将坯料从高温燃气炉中取出来并转移至3000t压机,对坯料进行镦粗、冲圆孔,操作时间控制在180秒以内完成;

s3、轧制步骤:采用高温燃气炉对冲孔结束后的毛坯进行加热升温1020℃,保温0.5小时,然后将环锻件从高温燃气炉内取出并转移到r350环轧机上,对环锻件进行异形环轧,每一火的轧制量需控制在20%,操作时间控制在120秒以内完成;

s4、固溶热处理:将锻件在燃气侧掀炉中加热至1020℃,保温1小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成;

s5、时效热处理:将零件转移至燃气侧掀炉中加热至760℃,保温8小时,然后炉温冷却至620℃,随后在620℃保温8小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成。

实施例3,本发明提出了:

一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,其特征在于,包括如下步骤:

s1、下料;

s2、冲孔步骤:采用高温燃气炉对坯料进行加热升温至980℃,保温4小时,然后将坯料从高温燃气炉中取出来并转移至3000t压机,对坯料进行镦粗、冲圆孔,操作时间控制在180秒以内完成;

s3、轧制步骤:采用高温燃气炉对冲孔结束后的毛坯进行加热升温996℃,保温3小时,然后将环锻件从高温燃气炉内取出并转移到r350环轧机上,对环锻件进行异形环轧,每一火的轧制量需控制在20%,操作时间控制在120秒以内完成;

s4、固溶热处理:将锻件在燃气侧掀炉中加热至960℃,保温1小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成;

s5、时效热处理:将零件转移至燃气侧掀炉中加热至700℃,保温8小时,然后炉温冷却至640℃,随后在640℃保温8小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成。

实施例4,本发明提出了:

一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,其特征在于,包括如下步骤:

s1、下料;

s2、冲孔步骤:采用高温燃气炉对坯料进行加热升温至1040℃,保温4小时,然后将坯料从高温燃气炉中取出来并转移至3000t压机,对坯料进行镦粗、冲圆孔,操作时间控制在180秒以内完成;

s3、轧制步骤:采用高温燃气炉对冲孔结束后的毛坯进行加热升温1020℃,保温3小时,然后将环锻件从高温燃气炉内取出并转移到r350环轧机上,对环锻件进行异形环轧,每一火的轧制量需控制在30%,操作时间控制在120秒以内完成;

s4、固溶热处理:将锻件在燃气侧掀炉中加热至1020℃,保温1小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成;

s5、时效热处理:将零件转移至燃气侧掀炉中加热至760℃,保温8小时,然后炉温冷却至640℃,随后在640℃保温8小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成。

实施例5,本发明提出了:

一种提升i718合金锻件机械性能的工艺,其特征在于,包括如下步骤:

s1、下料;

s2、冲孔步骤:采用高温燃气炉对坯料进行加热升温至1040℃,保温3小时,然后将坯料从高温燃气炉中取出来并转移至3000t压机,对坯料进行镦粗、冲圆孔,操作时间控制在180秒以内完成;

s3、轧制步骤:采用高温燃气炉对冲孔结束后的毛坯进行加热升温996℃,保温2小时,然后将环锻件从高温燃气炉内取出并转移到r350环轧机上,对环锻件进行异形环轧,每一火的轧制量需控制在30%,操作时间控制在120秒以内完成;

s4、固溶热处理:将锻件在燃气侧掀炉中加热至980℃,保温1小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成;

s5、时效热处理:将零件转移至燃气侧掀炉中加热至720℃,保温8小时,然后炉温冷却至620℃,随后在620℃保温8小时,保温结束后利用旋转叉车将零件转移到料架上空冷至室温,转移时间控制在60秒内完成。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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