一种Waspaloy合金的锻造方法与流程

本发明属于合金锻造技术领域，具体涉及一种waspaloy合金的锻造方法。

背景技术：

waspaloy合金是一种γ’相沉淀硬化型镍基高温合金,γ’相的含量决定了合金的强度，合金的抗拉强度和屈服强度均随γ’相含量的增加而提高，但塑形随之减低，其晶粒度的控制主要依靠预先析出的γ’相来钉扎晶界，因此γ’相是控制晶粒度的关键。若温度高则晶粒度较粗导致组织性能不能满足使用要求(waspaloy合金晶粒度在4～6级时产品综合性能最好)，而要获得合格的晶粒，加热温度不能过高，但在低温下锻造会导致环锻件动态再结晶不完全，即会产生原始晶粒与动态再结晶晶粒共存的“项链”组织，而形成的这种“项链”组织易引发环锻件裂纹的产生，同时对环锻件力学性能产生不良影响。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种waspaloy合金的锻造方法。

具体是通过以下技术方案来实现的：

一种waspaloy合金的锻造方法，包括镦粗、冲孔、马架扩孔、预轧、终轧、固溶步骤；所述镦粗，其加热温度为1080-1120℃；所述马架扩孔、预轧，其加热温度为1030-1045℃；所述固溶，其加热温度为1015-1035℃，时间4h。

所述镦粗，变形量40-65％。

所述终轧采用到温装炉的方式，在装炉后先保持淬火温度为1040-1050℃条件下保温处理，然后随炉降温至1030-1040℃，在此温度下于0-180min内完成轧制。

所述随炉降温，其降温差为8-13℃。

所述马架扩孔，变形量为10-20％。

所述预轧，变形量为15-30％。

所述终轧，变形量为20-30％。

所述保温处理，其时间为(0.5-0.8)×有效壁厚。

一种waspaloy合金的锻造方法，具体包括如下步骤：

1)下料：以waspaloy合金为原料进行下料；

2)镦粗、冲孔：将坯料加热至1080-1120℃进行镦粗，镦粗变形量为40％-65％，对镦粗后的原料进行冲孔，使其中心被打通；

3)马架扩孔：在1030-1045℃条件下进行并控制锻造变形量为10％-20％；

4)预轧：在1030-1045℃条件下进行并控制轧制变形量为15-30％；

5)终轧：按照图1的加热曲线进行均匀化加热，并控制轧制变形量为20-30％；

6)固溶：在1015-1035℃条件下进行加热4h，然后冷却。

有益效果：

采用本发明的方法获得了均匀的锻态组织，调整了γ’相数量及尺寸，有效改善了产品性能。

1、通过对镦粗冲孔的工艺控制，加热温度在γ’相完全溶解温度以上，高温大变形可均衡大变形下晶粒过细及高温下过粗，同时改善原材料带来的组织不均匀情况。

2、通过对马架扩孔、预轧的工艺控制，该加热温度主要目的在于溶解部分γ’相，减小γ’相对晶界的钉扎作用，易于锻件进行塑形变形，细化晶粒。

3、通过采用均匀化加热的方式，先在γ’相完全溶解温度以下5℃～15℃进行保温一段时间，这时γ’相大部分溶解，以此减小γ’相对晶界的钉扎作用，使晶粒长大达到均匀化过程，而保温时间也不能过长，避免晶粒粗大，然后随炉减温到γ’相完全溶解温度以下20℃～30℃，以此避免在轧制过程中由于局部温升使温度超过γ’相完全溶解温度而使γ’相全部溶解导致产品晶粒度局部粗大，从而获得4～6级均匀的晶粒度组织。

4、采用本发明方法制备的产品在100×倍镜下的组织图如图2所示，晶粒度为5-5.5级均匀，若终轧工序加热温度更改固定温度(1030-1050℃区间)时，产品组织不均匀，存在1级大晶粒度，其产在100×倍镜下的组织图如图3所示。

附图说明

图1：本发明均匀化加热的加热曲线；

图2：实施例1制备的高倍组织图；

图3：对比例1制备的高倍组织图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1

一种waspaloy薄壁环锻件成形方法，具体包括如下步骤：

1)下料：以waspaloy合金为原料进行下料；

2)镦粗、冲孔：将坯料加热至1080℃进行镦粗，镦粗变形量为40％，对镦粗后的原料进行冲孔，使其中心被打通；

3)马架扩孔：在1030℃条件下进行并控制锻造变形量为10％；

4)预轧：在1030℃条件下进行并控制轧制变形量为15％；

5)终轧：按照图1的加热曲线进行均匀化加热，并控制轧制变形量为20％，具体是：采用到温装炉的方式，在装炉后先保持淬火温度为1040℃条件下保温0.5×有效壁厚，然后随炉降温至1030℃，在此温度下于10min内完成轧制；

6)固溶：在1015℃条件下进行加热4h，然后冷却。

实施例2

一种waspaloy薄壁环锻件成形方法，具体包括如下步骤：

1)下料：以waspaloy合金为原料进行下料；

2)镦粗、冲孔：将坯料加热至1120℃进行镦粗，镦粗变形量为65％，对镦粗后的原料进行冲孔，使其中心被打通；

3)马架扩孔：在1045℃条件下进行并控制锻造变形量为20％；

4)预轧：在1045℃条件下进行并控制轧制变形量为30％，轧制后进行喷丸、着色检查，确保裂纹等缺陷排除完全后转下步骤；

5)终轧：按照图1的加热曲线进行均匀化加热，并控制轧制变形量为20-30％；具体是：采用到温装炉的方式，在装炉后先保持淬火温度为1050℃条件下保温0.8×有效壁厚，然后随炉降温至1040℃，在此温度下于180min内完成轧制；

6)固溶：在1035℃条件下进行加热4h，然后冷却。

实施例3

一种waspaloy薄壁环锻件成形方法，具体包括如下步骤：

1)下料：以waspaloy合金为原料进行下料；

2)镦粗、冲孔：将坯料加热至1100℃进行镦粗，镦粗变形量为50％，对镦粗后的原料进行冲孔，使其中心被打通；

3)马架扩孔：在1040℃条件下进行并控制锻造变形量为18％；

4)预轧：在1040℃条件下进行并控制轧制变形量为20％；

5)终轧：按照图1的加热曲线进行均匀化加热，并控制轧制变形量为25％；具体是：采用到温装炉的方式，在装炉后先保持淬火温度为1045℃条件下保温0.6×有效壁厚，然后随炉降温至1037℃，在此温度下于60min内完成轧制

6)固溶：在1025℃条件下进行加热4h，然后冷却。

实施例4

一种waspaloy薄壁环锻件成形方法，具体包括如下步骤：

1)下料：以waspaloy合金为原料进行下料；

2)镦粗、冲孔：将坯料加热至1110℃进行镦粗，镦粗变形量为60％，对镦粗后的原料进行冲孔，使其中心被打通；

3)马架扩孔：在1035℃条件下进行并控制锻造变形量为15％；

4)预轧：在1035℃条件下进行并控制轧制变形量为25％；

5)终轧：按照图1的加热曲线进行均匀化加热，并控制轧制变形量为25％；具体是：采用到温装炉的方式，在装炉后先保持淬火温度为1045℃条件下保温0.7×有效壁厚，然后随炉降温至1032℃，在此温度下于120min内完成轧制；

6)固溶：在1020℃条件下进行加热4h，然后冷却。

实施例5

一种waspaloy薄壁环锻件成形方法，具体包括如下步骤：

1)下料：以waspaloy合金为原料进行下料；

2)镦粗、冲孔：将坯料加热至1080℃进行镦粗，镦粗变形量为40％-65％，对镦粗后的原料进行冲孔，使其中心被打通；

3)马架扩孔：在1045℃条件下进行并控制锻造变形量为20％；

4)预轧：在1030℃条件下进行并控制轧制变形量为30％，轧制后进行喷丸、着色检查，确保裂纹等缺陷排除完全后转下步骤；

5)终轧：按照图1的加热曲线进行均匀化加热，并控制轧制变形量为20％；具体是：采用到温装炉的方式，在装炉后先保持淬火温度为1045℃条件下保温0.6×有效壁厚，然后随炉降温至1035℃，在此温度下于90min内完成轧制；

6)固溶：在1030℃条件下进行加热4h，然后冷却。

对比例1

在实施例1的基础上，与实施例1的区别为：终轧采用固定温度进行轧制，温度为1030℃；其产品组织图同图3。

对比例2

在实施例2的基础上，与实施例2的区别为：终轧采用固定温度进行轧制，温度为1050℃；其产品组织图同图3。