一种大规格Inconel690合金棒材的锻造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属压力加工领域，涉及对大规格Inconel690( W下简称1-690)合金 锻造工艺的改进，具体说是一种大规格Inconel690合金棒材的锻造方法。
【背景技术】
[0002] Inconel690合金作为一种高館、低碳含量的媒基合金，具有优异的抗腐蚀性能，可 在苛刻腐蚀环境下长期稳定服役。由于综合性能突出，1-690合金在工业中使用量巨大，但 目前大规格1-690棒材因原始钢锭昆料规格大、锻造变形抗力大等原因导致生产存在一定 困难，生产中易出现昆料开裂、锻态组织不均匀等问题。解决W上问题需改进材料的变形温 度、变形量设计等工艺参数。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种大规格Inconel690合金棒材的锻造方法，采用本发明 锻造的1-690合金棒材组织均匀性高、变形道次少且可有效降低生产成本。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0005] -种大规格1-690合金棒材的锻造方法，该方法使用锻健或压机进行锻造，锻造 过程包括如下步骤：
[0006] 1)锻造原料。大规格1-690合金棒材由大规格钢锭锻造而成，钢锭选用电渣重烙 工艺生产的优质重烙锭。
[0007] 2)加热制度。锻造前钢锭在炉温60(TC W下放入加热炉进行加热。加热炉需缓慢 加热，升温速率控制在20(TC A W下。升温至中高温后，即于90(TC -95(TC范围内根据钢锭 大小保温2-4小时，然后再升温至120(TC ±1(TC。钢锭目标加热温度为120(TC ±1(TC，该 温度下保温最少时间由钢锭半径决定。最少保温时间计算方法为：W毫米表示的钢锭半径 值乘W分钟即对应的最少保温时间。（例如；钢锭半径为250mm，则120(TC ±1(TC下保温时 间需大于250分钟）
[000引 3)开昆。钢锭的开昆采用拔长工艺，变形量控制在20%-30%，送进量L控制在 0. 5-0.化范围内，终锻温度95(TC W上，开昆锻成横截面为方形的棒材。锻成后回炉加热。
[0009] 4)回炉加热。回炉加热保温时间不少于1. 5小时，温度1200°C ±1(TC。
[0010] 5)中间变形。保温结束出炉再次锻造，锻造沿昆料横截面对角线方向施加外力变 形，变形量控制在20-50%。送进量L控制在0.5-0.化范围内，终锻温度大于90(TC。锻成 回炉加热。
[0011] 6)回炉加热。回炉加热保温时间不少于1. 5小时，温度1200°C ±1(TC。
[0012] 7)末火；最后一道变形量控制在35% W上，终锻温度大于80(TC。
[0013] 本发明所述大规格Inconel690合金棒材是指棒材横截面直径大于150mm。
[0014] 本发明的优点如下：
[0015] 1、1-690合金锻棒原料选用电渣重烙钢锭，钢锭结晶组织致密，偏析小，制得成品 的化学成分均匀性与组织均匀性高。
[0016] 2、1-690合金加热温度高。在120(TC ±1(TC条件下，合金中元素扩散速度快，利 于均匀合金的成分与组织。同时高温下合金变形抗力小，变形温度区间大，利于增大每火次 变形量，提高生产效率。
[0017] 3、锻造过程中送进量L控制在0. 5-0.化范围内，该条件下合金变形均匀，开裂风 险低，同时拔长效率高。
[0018] 4、中间变形过程中，锻造沿着昆料横截面对角线方向施加外力变形，该方式变形 可明显消除变形死区，有效提高成品棒材的组织均匀性。
【具体实施方式】 [001引 实施例1
[0020] Inconel690合金〇215mm直径棒材的锻造
[0021] 设备；O 215mm直径棒材锻造设备使用6T锻健。
[0022] 原料；锻造原料采用O 515mm直径电渣重烙锭锻造。
[0023] 加热；锻前钢锭于30(TC放入煤气炉加热，每小时升温速率为IOOC A，到达95(TC 保温3小时后继续升温至120(TC，保温5小时开始锻造。
[0024] 开昆；钢锭的开昆采用拔长工艺，将电渣锭从O 515mm直径锻成至400 X 400mm方 棒，一火变形量为24%，送进量L控制在0. 5-0.化范围内，终锻温度97(TC。锻成后回炉加 热1.5小时。
[00巧]中间变形；中间变形共分两步。第一步将昆料从400 X 400mm锻成340 X 340mm方 棒，锻造沿昆料横截面对角线方向施加外力变形，变形量27%，回炉加1. 7小时。第二步将 昆料从340 X 340mm锻成270 X 270mm方棒，锻造沿昆料横截面对角线方向施加外力变形，变 形量37%，回炉加2. 0小时。两步变形进量L控制在0. 5-0.化范围内。
[002引末火；最后一道由270 X 270mm方棒锻成O 215mm直径圆棒，变形量为48%，终锻 温度850°C。
[0027] 本实施例锻造的Inconel690合金棒材组织检测结果如表1 ;
[002引表1炉号21821-0006合金锻棒晶粒度
[0030] 实施例2
[0031] Inconel690合金〇215mm直径棒材的锻造 [003引设备：史215mm直径棒材锻造设备使用6T锻健。
[0033] 原料；锻造原料采用O 515mm直径电渣重烙锭锻造。
[0034] 加热；锻前钢锭于50(TC放入煤气炉加热，每小时升温速率为IOOC A，到达93(TC 保温3小时后继续升温至120(TC，保温5. 5小时开始锻造。
[0035] 开昆；钢锭的开昆采用拔长工艺，将电渣锭从O 515mm直径锻成至400 X 400mm方 棒，一火变形量为24%，送进量L控制在0. 5-0.化范围内，终锻温度96(TC。锻成后回炉加 热2小时。
[0036] 中间变形；中间变形共分两步。第一步将昆料从400 X 400mm锻成340 X 340mm方 棒，锻造沿昆料横截面对角线方向施加外力变形，变形量27%，回炉加2小时。第二步将昆 料从340 X 340mm锻成270 X 270mm方棒，锻造沿昆料横截面对角线方向施加外力变形，变形 量37%，回炉加1.5小时。两步变形进量L控制在0.5-0.化范围内。
[0037] 末火；最后一道由270 X 270mm方棒锻成史215mm直径圆棒，变形量为48%，终锻 温度86(TC。
[0038] 本实施例锻造的Inconel690合金棒材组织检测结果如表2 :
[0039] 表2炉号21821-0169合金锻棒晶粒度
【主权项】
1. 一种大规格InC〇nel690合金棒材的锻造方法，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： 1) 原料选择：选择钢锭作为锻造大规格1-690合金棒材的原料； 2) 加热制度：在炉温600°C以下将钢锭装入加热炉，升温至900-950°C范围内保温2-4 小时，再升温至1200°C ±10°C保温； 3) 开坯：经步骤2)处理后的进行开坯锻造，开坯采用拔长方式进行，钢锭的开坯拔长 变形量控制在20-30%，送进量L控制在0. 5-0. 8h范围内，终锻温度950°C以上，开坯锻成 横截面为方形棒材； 4) 回炉加热：开坯完成后的坯料回炉进行再次加热； 5) 中间变形：经步骤4)加热后的坯料出炉再次锻造，锻造为沿着坯料横截面对角线方 向施加外力变形，变形量控制在20-50%，送进量L控制在0. 5-0. 8h范围内，终锻温度大于 900。。； 6) 回炉加热：变形完成后的坯料回炉进行再次加热； 7) 末火：经步骤6)处理后的坯料进行末火锻造，末火变形量控制在35%以上，终锻温 度大于800°C。2. 按照权利要求1所述的大规格Inc〇nel690合金棒材的锻造方法，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所述的大规格Inc〇nel690合金棒材的锻造方法，其特征在于：步骤 2) 中，升温速率控制在200°C /h以下。4. 按照权利要求1所述的大规格Inc〇nel690合金棒材的锻造方法，其特征在于：步骤 2)中，钢锭在1200°C ±10°C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。5. 按照权利要求1所述的大规格Inc〇nel690合金棒材的锻造方法，其特征在于：步骤 4)和步骤6)的回炉加热过程中，加热温度1200°C ±10°C，加热时间不少于1. 5小时。
【专利摘要】本发明公开了一种大规格Inconel690合金棒材的锻造方法，属于金属压力加工领域。锻造棒材原料选用电渣重熔钢锭，锻造加热温度1200℃±10℃，锻前炉内加热保温时间由钢锭尺寸计算获得。钢锭的开坯拔长变形量控制在20％-30％，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20-50％。送进量L控制在0.5-0.8h范围内，终锻温度大于900℃。终端末火变形量控制在35％以上，终锻温度大于800℃。本发明锻造的I-690合金棒材组织均匀性高、变形道次少且可有效降低生产成本。
【IPC分类】B21C37/04, B21J1/06, B21J1/04
【公开号】CN105583251
【申请号】CN201410578696
【发明人】张龙, 高明, 马颖澈, 刘奎
【申请人】中国科学院金属研究所
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月24日