一种压水堆格架弹簧用NG718钢板的锻造方法

本发明涉及金属压力加工，具体，具体涉及一种压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法。

背景技术：

1、ng718合金属于铁-镍-铬基时效强化型变形高温合金，在650℃以下具有比较好的强塑性匹配，具备良好的耐蚀、抗氧化性、抗疲劳性能、优异的断裂韧性和抗辐照特性，同时不含稀缺co元素，适用于航空、航天、核能、石油和化工等领域。该合金由γ相、γ″、γ′、δ以及少量的tin和nbc等组成，以γ"为主要强化相，γ′为辅助强化相。该合金可用于制备压水堆弹簧、栅板等堆内部件，成产流程包括冶炼、均匀化、锻造、热轧、中间冷轧、中间热处理、成品冷轧和成品热处理。锻造是将钢锭经过热变形制成热轧板坯的热加工过程，良好的锻造制度可以实现钢锭的均质化锻造，为热轧提供合格坯料，提高成品合格率。由于该合金的合金化程度高，nb含量介于4.85-5.50％之间，变形抗力大，初熔温度降低，导致工程用大尺寸钢锭在锻造过程中出现锻造问题，如锻造开裂、锻造变形抗力大和组织不均匀等，影响生产成本、成材率和生产效率。上述锻造问题应通过改进锻造工艺参数予以解决，如锻造加热温度、变形量等。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法，采用本发明锻造的合金板材可以避免产生锻造缺陷、组织均匀性高、变形道次少，有效降低生产成本，提高成材率和生产效率。本发明采取的技术方案如下：

2、压水堆格架弹簧用ng718钢板的的锻造方法，该方法使用锻锤或压机进行锻造，锻造过程包括如下步骤：

3、1)锻造原料。压水堆格架弹簧用ng718钢板由钢锭锻造而成，钢锭选用电渣重熔工艺生产的优质重熔锭。

4、2)开坯加热。开坯锻造前钢锭在600℃以下装炉加热，升温速率控制在150℃/h以下。升温至900-950℃范围内根据钢锭大小保温2-5小时，然后再升温至1080℃-1120℃并保温。钢锭在1080℃-1120℃保温时，最少保温时间由钢锭半径决定。最少保温时间计算方法为：以毫米表示的钢锭半径值乘以分钟，即对应的最少保温时间。(例如：钢锭半径为200mm，则1080℃-1120℃加热时保温时间需大于200分钟)

5、3)开坯。钢锭的开坯采用拔长工艺，变形量控制在25％-35％，送进量l控制在0.5-0.8h(h为钢锭高度)范围内，终锻温度950℃以上，开坯锻成横截面为方形的棒材。锻成后回炉加热。

6、4)中间回炉加热。回炉加热保温时间不少于1.5小时，温度1080℃-1120℃。

7、5)中间变形。保温结束出炉再次锻造，锻造变形沿着坯料横截面对角线方向施加，变形量控制在25-50％。送进量l控制在0.5-0.8h范围内，终锻温度大于900℃。锻成回炉加热。

8、6)末火回炉加热。回炉加热保温时间不少于1.5小时，温度1080℃-1120℃。

9、7)末火变形：最后一道变形量控制在30％以上，终锻温度大于900℃。

10、本发明所述压水堆格架弹簧用ng718钢板的横截面厚度大于30mm。

11、本发明的优点如下：

12、1、ng718合金锻板原料选用电渣重熔钢锭，钢锭原始组织致密，偏析小，化学成分和组织均匀性高。

13、2、ng718合金的开坯加热温度控制在1080℃-1120℃，可以避免因合金化程度高和凝固偏析所致局部过烧，避免锻造开裂，同时保证高温下合金变形抗力满足锻造开坯要求，有利于增大开坯变形量，提高生产效率。

14、3、ng718合金的中间和末火加热温度控制在1080℃±1120℃，可以避免因加热温度过高所导组织粗大和不均匀的问题，同时保证高温下合金变形抗力小，有助于减小锻造设备负荷，降低生产成本。

15、4、锻造过程中送进量l控制在0.5-0.8h范围内，该条件下合金变形均匀，开裂风险低，拔长效率高。

16、5、中间变形过程中，锻造变形沿着坯料横截面对角线方向施加，有助于消除变形死区，提高成品棒材的组织均匀性。

技术特征：

1.一种压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法，其特征在于：该方法使用锻锤或压机进行锻造，锻造过程包括如下步骤：

2.按照权利要求1所述的压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法，其特征在于：步骤1)中，所述钢锭为电渣重熔钢锭。

3.按照权利要求1所述的压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法，其特征在于：步骤2)中，升温速率控制在150℃/h以下；钢锭在1080-1120℃保温时，该温度下的保温时间由钢锭尺寸计算获得，最少保温时间为以毫米表示的钢锭半径值乘以分钟。

4.按照权利要求1所述的压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法，其特征在于：步骤4)和步骤6)的回炉加热过程中，加热温度为1080-1120℃，加热时间不少于1.5小时。

5.按照权利要求1所述的压水堆格架弹簧用ng718钢板的锻造方法，其特征在于：所得ng718合金板材的横截面厚度大于30mm。

技术总结
本发明公开了一种压水堆格架弹簧用NG718钢板的锻造方法，属于金属压力加工领域。锻造坯料选用电渣重熔钢锭，锻前加热温度1080‑1120℃，钢锭的开坯拔长变形量控制在25％‑35％，送进量L控制在0.5‑0.8h范围内，终锻温度950℃以上，开坯锻成横截面为方形棒材。开坯结束回炉加热保温。中间变形沿着坯料横截面对角线方向施加外力变形，变形量控制在25‑50％。送进量L控制在0.5‑0.8h范围内，终锻温度大于900℃。终锻末火变形量控制在30％以上，终锻温度高于900℃。本发明锻造的NG718合金板材组织均匀性高、变形道次少且可有效降低生产成本。

技术研发人员：梁田,马颖澈,查向东,赵霞,杨亚倩
受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16