专利名称：一种高温合金管材的加工工艺的制作方法
技术领域：
对于加工具有较高的室温强度和高温强度，中等管径，一定的长度和壁厚的高温合金管材，从管材加工工艺考虑，有相当的难度。其技术难点在于高温合金一般不适合于用热穿管方法生产管坯，因合金的高温强度较高，热穿管时不易在顶头部位形成一定的空腔。另外，采用热挤压方法制备高强度管坯，变形抗力大，挤压成型困难，也很难找到适合的挤压润滑剂，挤压管坯的内外表面质量也难以保证。同时对于较大尺寸的挤压坯料，需要较大吨位的挤压机进行挤压，一般单位并不具备该种设备。
发明内容
本发明的目的是对于具有较高室温强度和高温强度的高温合金，提供一种工艺设备简单、容易成型、可以有效提高合金管材的质量、成品率的高温合金管材的加工工艺。
本发明的技术方案是采用冷旋压和冷轧的加工工艺，具体操作步骤如下1)将棒材于1050～1150℃固溶处理，保温时间0.5～1小时，水冷，棒材加工成旋压坯料；2)将旋压坯料旋压4～6道次，中间进行真空固溶处理，温度1050～1150℃，时间0.5～1小时，气淬；3)将旋压的管材经1050～1150℃真空退火处理，保温时间0.5～1小时，气淬，作为冷轧管坯；4)将冷轧管坯进行1～3道次轧制出冷轧管；5)将上述冷轧管真空固溶处理，温度1050～1150℃，时间0.5～1小时，气淬，再进行1～3道次冷轧出成品管材。
所述步骤2)将旋压坯料旋压4～6道次，每旋压1～3道次，中间进行1次真空固溶处理；所述第一道次旋压的变形比为4～8％，第二次旋压的变形比为10～18％，第三次旋压的变形比为10～18％，第四次旋压的变形比为24～32％，第五次旋压的变形比为24～32％；所述步骤4)轧制变形比25％～32％；所述步骤5)轧制变形比35％～45％。
本发明的优点生产工艺简便，生产成本低，成品率高。本发明对于加工具有较高室温强度和高温强度的高温合金管材，工艺设备简单、容易成型、可以有效提高合金管材的质量、成品率，可以加工出一种中等管径，一定的长度和壁厚的高温合金管材，加工出的合金管材表面光亮，使用性能良好，完全符合使用要求，生产的高温合金管材具有很高的综合性能，避免了采用热穿管工艺时，因合金的高温强度较高，热穿管不易在顶头部位形成空腔的问题，以及采用热挤压工艺，时变形抗力大，挤压成型困难，难找到适合的挤压润滑剂等一系列问题。
图1为具体实施方式
中125合金管材的实物照片。
图2为本发明工艺流程图。
图3为实施例1工艺流程图。
具体实施例方式
对所研制的具有较高室温强度和高温强度的125高温合金，加工出内径50～60mm，壁厚3～5mm的管材，采用冷旋压和冷轧的加工工艺加工管材，具体操作步骤如下1)将125合金锻造成的φ100mm的长棒材截短，于1100℃固溶处理，保温1小时，水冷，精加工成φ95mm×～500mm的棒材，棒材中心钻孔制成旋压坯料。
2)采用冷旋压和冷轧制工艺制备管材，旋压的芯棒和旋轮由9CrSi材料制成，芯棒尺寸为φ59mm×1500mm，考虑到合金的强度与不锈钢及碳钢的差异，旋压采用小变形量及中间真空固溶处理的工艺制度，坯料共旋压5道次，每旋压2道次，中间进行1次真空固溶处理，温度1100℃，时间0.8小时，气淬；第一道次旋压的变形比为6.8％，第二次旋压的变形比为14.1％，第三次旋压的变形比为15.2％，第四次旋压的变形比为28％，第五次旋压的变形比为29％。旋压管坯和旋压结束管材尺寸如表1。
表1
3)旋压管材经1120℃真空退火处理，保温0.5小时，气淬，作为LG55轧机的冷轧管坯。选用φ75/62mm的轧辊和φ58/48mm的芯棒，1道次LG55轧制出符合LD60轧机要求的冷轧管，轧制变形比为28.2％。表2给出LG55轧机冷轧的坯料和轧制的管材尺寸。
表2
4)将冷轧管1050℃真空固溶处理，时间0.5小时，气淬，选择孔径为φ68/55mm的轧辊，φ51/48mm的芯棒，LD60轧机2道次冷轧出成品尺寸管材，轧制变形比为40％。LD60冷轧管机轧制的成品管材尺寸列于表3中，成品管材的实物照片如图1。
表3
125合金管材的拉伸性能如表4所示，表4给出125合金管材与的125合金拉伸性能的对比结果，可见管材强度和塑性与合金的基本一致，合金管材的室温硬度(HB)为169.5。
表4
权利要求
1.一种高温合金管材的加工工艺，其特征在于采用冷旋压和冷轧的加工工艺，具体操作步骤如下1)将棒材于1050～1150℃固溶处理，保温时间0.5～1小时，水冷，棒材加工成旋压坯料；2)将旋压坯料旋压4～6道次，中间进行真空固溶处理，温度1050～1150℃，时间0.5～1小时，气淬；3)将旋压的管材经1050～1150℃真空退火处理，保温时间0.5～1小时，气淬，作为冷轧管坯；4)将冷轧管坯进行1～3道次轧制出冷轧管；5)将上述冷轧管真空固溶处理，温度1050～1150℃，时间0.5～1小时，气淬，再进行1～3道次冷轧出成品管材。
2.按照权利要求1所述高温合金管材的加工工艺，其特征在于所述步骤2)将旋压坯料旋压4～6道次，每旋压1～3道次，中间进行1次真空固溶处理。
3.按照权利要求2所述高温合金管材的加工工艺，其特征在于第一道次旋压的变形比为4～8％，第二次旋压的变形比为10～18％，第三次旋压的变形比为10～18％，第四次旋压的变形比为24～32％，第五次旋压的变形比为24～32％。
4.按照权利要求1所述高温合金管材的加工工艺，其特征在于所述步骤4)轧制变形比25％～32％。
5.按照权利要求1所述高温合金管材的加工工艺，其特征在于所述步骤5)轧制变形比35％～45％。
全文摘要
本发明涉及一种高温合金管材的加工工艺，具体操作步骤1)将棒材于1050～1150℃固溶处理，保温时间0.5～1小时，水冷，棒材中心钻孔制成旋压坯料；2)将旋压坯料旋压4～6道次，中间进行真空固溶处理，温度1050～1150℃，时间0.5～1小时，气淬；3)将旋压的管材经1050～1150℃真空退火处理，保温时间0.5～1小时，气淬，作为冷轧管坯；4)将冷轧管坯轧制出冷轧管；5)将冷轧管真空固溶处理，温度1050～1150℃，时间0.5～1小时，气淬，冷轧出成品管材。本发明对于加工具有较高室温强度和高温强度的高温合金管材，工艺设备简单、容易成型、可以有效提高合金管材的质量、成品率。
文档编号C22F1/04GK1508278SQ0214497
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者马颖澈, 高明, 赵秀娟, 张顺南, 刘奎 申请人:中国科学院金属研究所