一种GH742y合金涡轮盘毛坯的制备方法
【技术领域】
[OOOU 本发明是一种GH74巧合金祸轮盘毛巧的制备方法，属于先进发动机材料制备领 域。
【背景技术】
[0002] 航空发动机对国防实力和国民经济的发展具有重要意义，是反映一个国家科技、 工业、军力水平的重要标志。GH74巧合金是一种性能水平和使用温度都很高的难变形祸轮 盘合金。该合金与GH742合金相比，主要在合金成份上做了一些调整；1)提高了Al、Nb和 TiS个时效强化元素的含量；2)增加了固溶强化元素W，同时降低了Mo的含量；3)降低了 化的含量，提高了Co的含量；4)规定了V的含量范围，增加了儀元素。该样的成份调整，必 然会提高固溶和时效强化效果，从而提高合金的室温强度和高温热强性。由于GH74巧合金 的合金化程度高、偏析严重、变形温度范围窄、变形抗力大，采用传统的铸造变形工艺生产 合格的祸轮盘锻件毛巧合格率低、性能也偏低。
【发明内容】
[0003] 本发明正是针对上述现有技术中存在的缺点而设计提供了一种GH74巧合金祸轮 盘毛巧的制备方法，其目的是利用喷射成形快速凝固方法制备高性能难变形GH74巧合金， 实现成分均匀、组织细化的快速凝固特征，提高了合金的力学性能，同时改善合金的热变形 能力，提高了祸轮盘毛巧的一次合格率。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：
[0005] 该种GH74巧合金祸轮盘毛巧的制备方法，其特征在于：该方法的步骤是；
[0006] (1)将表面清理干净的GH74巧母合金装入喷射成形炉的真空感应烙炼相蜗中，抽 真空并送电加热母合金，真空度小于IPa;
[0007] 口)感应炉内母合金融清后，升温至1480°C~1520°C，使烙体的成分和温度达到 均匀一致，向烙炼室和雾化室内充入压力为0.IMPa~0. 2MPa的Ar气，直到0. 55MPa~ 0. 75MPa，Ar气纯度大于99. 999wt%，然后把烙炼相蜗内的液态金属按照5~20Kg/min的 速度诱入已经被加热的中间包内，中间包加热温度在1450°C~1500°C;
[000引樹烙融液体金属通过中间包底部的高纯氧化侣导流管流出，导流管直径 03.5mm~4.5mm，采用1.OMPa~2.OMPa的高纯N2,Ns纯度大于99. 999wt%，经过雾化 喷嘴把烙融液体金属雾化成烙滴，沉积器中屯、距雾化喷嘴中屯、的距离为400mm~600mm，烙 滴飞行并在沉积器上形成柱状沉积远，沉积器直径0l5Omm~200mm;
[0009] (4)将沉积巧进行热等静压处理后，对沉积巧进行表面加工处理，在压机上进行徵 饼，机加工到祸轮盘的最终毛巧尺寸。
[0010] 本发明技术方案具有的优点和有益效果是：
[0011] 本发明技术方案综合了高温合金真空感应烙炼、低压喷射成形的优点，制备出难 变形GH74巧合金祸轮盘毛巧，具有W下优点：
[0012] (一）成分均匀，无宏观偏析；
[0013](二）组织细化，合金组织细小的等轴晶组织，晶粒约为20~40微米；（S)热变 形能力好，因组织均匀，晶粒细小，大大提高了合金的热变形能力，一次变形量可达50%不 开裂，提高了祸轮盘毛巧成形的一次合格率；
[0014](四）力学性能好，良好的组织使得力学性能显著提高，部分关键力学性能比常规 铸锻盘件性能提高20%W上。
【具体实施方式】
[0015]W下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
[0016] 实施例1
[0017] 该种GH74巧合金祸轮盘毛巧的制备方法，其特征在于：该方法的步骤是：
[001引（1)将表面清理干净的GH74巧母合金装入喷射成形炉的真空感应烙炼相蜗中，采 用机械累，罗茨累和增压累S级累系统抽真空并送电加热母合金，真空度小于IPa;
[0019] 口)感应炉内母合金融清后，升温至1480°C~1520°C，使烙体的成分和温度达到均 匀一致，向烙炼室和雾化室内充入压力为0.IMPa~0. 2MPa的Ar气，直到0.6MPa，Ar气纯 度大于99. 999wt%，启动沉积器旋转系统，旋转速率60~100转/分钟，然后把烙炼相蜗内 的液态金属按照15Kg/min的速度诱入已经被加热的中间包内，中间包加热温度在1480°C;
[0020] 樹烙融液体金属通过中间包底部的高纯氧化侣导流管流出，导流管直径 04.0mm，采用2. 0M化的高纯馬，馬纯度大于99. 999wt%，经过雾化喷嘴把烙融液体金属雾 化成烙滴，沉积器中屯、距雾化喷嘴中屯、的距离为500mm，烙滴飞行并在沉积器上形成柱状沉 积远，沉积器直径沁00mm;
[0021] (4)沉积完成后，继续抽真空，使真空度小于500MPa，将沉积巧进行热等静压处理 后，处理温度为115(TC之间，压力150MPa，保温时间4小时，对沉积巧进行表面加工处理，在 压机上进行徵饼，机加工到祸轮盘的最终毛巧尺寸。
【主权项】
1. 一种GH742y合金涡轮盘毛坯的制备方法，其特征在于：该方法的步骤是： ⑴将表面清理干净的GH742y母合金装入喷射成形炉的真空感应熔炼坩埚中，抽真空 并送电加热母合金，真空度小于IPa; ⑵感应炉内母合金融清后，升温至1480 °C~1520°C，使熔体的成分和温度达到均匀一 致，向熔炼室和雾化室内充入压力为〇.IMPa~0. 2MPa的Ar气，直到0. 55MPa~0. 75MPa， Ar气纯度大于99. 999wt%，然后把熔炼坩埚内的液态金属按照5~20Kg/min的速度浇入 已经被加热的中间包内，中间包加热温度在1450°C~1500°C; ⑶熔融液体金属通过中间包底部的高纯氧化铝导流管流出，导流管直径 03.5mm~4.5mm，采用1.OMPa~2.OMPa的高纯N2,队纯度大于99. 999wt%，经过雾化 喷嘴把熔融液体金属雾化成熔滴，沉积器中心距雾化喷嘴中心的距离为400mm~600mm，熔 滴飞行并在沉积器上形成柱状沉积坯，沉积器直径0150mm~200mm; ⑷将沉积坯进行热等静压处理后，对沉积坯进行表面加工处理，在压机上进行镦饼，机 加工到涡轮盘的最终毛坯尺寸。
【专利摘要】本发明是一种GH742y合金涡轮盘毛坯的制备方法，属于先进发动机材料制备领域，本发明综合了高温合金真空感应熔炼、喷射成形快速凝固工艺得到纯净度高、细小晶粒组织、没有宏观偏析锭坯的技术优点，通过后续的热等静压和锻造，机械加工制成最终尺寸涡轮盘毛坯件。使生产出的GH742y合金沉积坯具有高强度，塑性好，易锻轧加工等特点；解决了常规难变形GH742y合金的宏观偏析造成的热加工困难问题,而且进一步提高了合金的综合性能并降低了成本。
【IPC分类】C22C1-03
【公开号】CN104775043
【申请号】CN201410588425
【发明人】袁华, 张国庆, 李周, 许文勇, 刘娜
【申请人】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年10月28日