專利名稱：Gh4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變形高溫合金鍛造用毛坯的制坯方法，特別是GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法。
背景技術(shù)：
GH4169合金是一種沉淀強(qiáng)化型的鎳-鉻-鐵基高溫合金，該合金由于強(qiáng)度高，變形溫度范圍窄，導(dǎo)致其變形抗力較大，鍛造成形較為困難。在對該合金進(jìn)行近等溫鍛造時要想獲得晶粒細(xì)小的高強(qiáng)度鍛件首先必須要使鍛造毛坯的晶粒細(xì)小。
2004年6月2日公開的中國發(fā)明專利說明書CN1500577A(申請?zhí)?00310103692.4)公開了一種鎳基超耐熱合金的準(zhǔn)等溫鍛造，所述準(zhǔn)等溫鍛造類似于本發(fā)明所述的近等溫鍛造，只是模具的加熱溫度與鍛件坯料的加熱溫度的溫差范圍不同。該專利申請表述了鍛造毛坯可以采用固結(jié)粉末坯料或鑄造-鍛造的坯料來提供。該專利申請對如何采用晶粒細(xì)小的鑄造或鍛造坯料來進(jìn)行鍛造并未充分公開，而鑄造、鍛造或軋制的原始毛坯由于晶粒較粗大，采用該專利申請?zhí)峁┑腻懺旆椒▽υ济鬟M(jìn)行鍛造后是很難獲得晶粒細(xì)小的鍛件的。采用固結(jié)粉末坯料其晶粒較細(xì)小，但是也存在以下問題一是固結(jié)粉末坯料需要專門的金屬制粉技術(shù)和制粉設(shè)備才能生產(chǎn)，而目前由于金屬制粉技術(shù)的難度較大和制粉設(shè)備的投資較高使固結(jié)粉末坯料的成本較高、價格較貴；二是金屬制粉技術(shù)由于需要攻克的技術(shù)難題較多，致使采用固結(jié)粉末坯料生產(chǎn)的鍛件質(zhì)量處于不穩(wěn)定狀態(tài)；三是金屬制粉技術(shù)屬于方興技術(shù)，尚未普及應(yīng)用致使固結(jié)粉末坯料的獲得較難。
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使用鐓拔+輾軋的復(fù)合變形工藝來制作GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的方法，采用該方法能使所述鍛造用環(huán)坯的晶粒變得細(xì)小，滿足鍛件的細(xì)晶要求。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明6H4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
首先提供鍛造加熱爐、鍛壓機(jī)、輾軋機(jī)和鑄造、鍛造或軋制的GH4169合金原始棒材，然后按以下步驟操作第一步，加熱GH4169合金原始棒材到980℃～1010℃的溫度，鐓粗得到一次餅坯，再把該餅坯拔長得到二次棒材；第二步，加熱所述二次棒材到980℃～1010℃的溫度，再鐓粗得到二次餅坯，對該二次餅坯進(jìn)行沖孔得到環(huán)餅坯；第三步，加熱所述環(huán)餅坯到980℃～1010℃的溫度，輾軋得到細(xì)晶環(huán)坯。
為使本發(fā)明所述的制坯方法能夠獲得最佳實施效果，所述GH4169合金棒材的加熱溫度優(yōu)選1010℃，所述二次棒材的加熱溫度優(yōu)選1010℃，所述環(huán)餅坯的加熱溫度優(yōu)選1010℃；所述一次餅坯的高度鐓粗到原始棒材高度的1/3～1/2，所述二次棒材的高度等于原始棒材的高度，所述二次餅坯的高度鐓粗到原始棒材高度的1/3～1/2，所述環(huán)餅坯的輾軋變形量控制在35％～45％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，采用鐓拔+輾軋工藝制備的環(huán)坯，除了環(huán)坯外表面中部的應(yīng)變和溫度較高外，絕大部分坯料體積內(nèi)的熱力參數(shù)(等效應(yīng)變、溫度等)分布很均勻，而且對坯料施加多個方向的變形，可以更加有效地細(xì)化晶粒，獲得理想的制坯效果。采用本方法可把GH4169合金的晶粒度從制坯前鑄造、鍛造或軋制的原始棒料的4級或低于4級提高到制壞后的8級(美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)水平)，細(xì)化了該合金材料的晶粒。
本發(fā)明的出現(xiàn)，使GH4169合金在進(jìn)行近等溫鍛時可以不依賴于采用固結(jié)粉末坯料來細(xì)化晶粒，大大降低了鍛造成本，而且鑄造或鍛造的原始坯料易于獲得，有利于近等溫鍛造方法的推廣應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法工藝流程圖。
圖2是采用本發(fā)明所述的制坯方法制成的細(xì)晶環(huán)坯的內(nèi)部組織金相結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
實施本發(fā)明所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，需要提供鍛造加熱爐、鍛壓機(jī)、輾軋機(jī)和鑄造、鍛造或軋制的GH4169合金原始棒材。
圖1示出了GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法的工藝流程，所述制坯方法的操作步驟如下步驟1鐓粗。把按鍛件規(guī)格下料的GH4169合金棒材在加熱爐內(nèi)加熱到980℃～1010℃，優(yōu)選溫度為1010℃，然后在鍛壓機(jī)上把所述棒材鐓粗到原棒材高度的1/3～1/2高度得到一次餅坯。
步驟2拔長。把步驟1所述的一次餅坯在鍛壓機(jī)上進(jìn)行拔長變回到原棒材的高度得到二次棒材。
步驟3再鐓粗。把步驟2所述的二次棒材在加熱爐內(nèi)加熱到980℃～1010℃，優(yōu)選溫度為1010℃，然后在鍛壓機(jī)上把所述二次棒材再鐓粗到該棒材高度的1/3～1/2高度得到二次餅坯。
步驟4沖孔。把步驟3所述的二次餅坯在鍛壓機(jī)上用沖頭沖出中心孔得到環(huán)餅坯。
步驟5輾軋。把步驟4所述的環(huán)餅坯在加熱爐內(nèi)加熱到980℃～1010℃，優(yōu)選溫度為1010℃，然后把環(huán)餅坯放到輾軋機(jī)上輾軋，使環(huán)餅坯產(chǎn)生內(nèi)孔擴(kuò)大、壁厚減小、外徑增大的連續(xù)局部塑性變形，當(dāng)變形量達(dá)到35％～45％時，得到環(huán)坯，即本發(fā)明所述的細(xì)晶環(huán)坯，該環(huán)坯的晶粒度達(dá)美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)8級，其內(nèi)部組織金相結(jié)構(gòu)如圖7所示(顯微鏡下放大100倍)。
權(quán)利要求
1.一種GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，首先提供鍛造加熱爐、鍛壓機(jī)、輾軋機(jī)和鑄造、鍛造或軋制的GH4169合金原始棒材，然后按以下步驟操作第一步，加熱GH4169合金原始棒材到980℃～1010℃的溫度，鐓粗得到一次餅坯，再把該餅坯拔長得到二次棒材；第二步，加熱所述二次棒材到980℃～1010℃的溫度，再鐓粗得到二次餅坯，對該二次餅坯進(jìn)行沖孔得到環(huán)餅坯；第三步，加熱所述環(huán)餅坯到980℃～1010℃的溫度，輾軋得到細(xì)晶環(huán)坯。
2.按照權(quán)利要求1所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述GH4169合金棒材的加熱溫度是1010℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述二次棒材的加熱溫度是1010℃。
4.按照權(quán)利要求1所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述環(huán)餅坯的加熱溫度是1010℃。
5.按照權(quán)利要求1所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述一次餅坯的高度是原始棒材高度的1/3～1/2。
6.按照權(quán)利要求1或3所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述二次棒材的高度等于原始棒材的高度。
7.按照權(quán)利要求1所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述二次餅坯的高度是原始棒材高度的1/3～1/2。
8.按照權(quán)利要求1或4所述的GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其特征在于所述環(huán)餅坯的輾軋變形量是35％～45％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GH4169合金近等溫鍛造用細(xì)晶環(huán)坯的制坯方法，其工藝步驟為加熱GH4169合金原始棒材到980℃～1010℃的溫度，鐓粗到原始棒材高度的1/3～1/2得到一次餅坯，再把該餅坯拔長回原始棒材的高度得到二次棒材；加熱所述二次棒材到980℃～1010℃的溫度，再鐓粗到原始棒材高度的1/3～1/2得到二次餅坯，對該二次餅坯進(jìn)行沖孔得到環(huán)餅坯；加熱所述環(huán)餅坯到980℃～1010℃的溫度，輾軋變形35％～45％后得到細(xì)晶環(huán)坯。使用該細(xì)晶環(huán)坯進(jìn)行近等溫鍛造可獲得晶粒細(xì)小的鍛件。
文檔編號B21J1/00GK101020949SQ200710077668
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者葉俊青, 魏志堅, 夏欲民, 鄒偉, 占立水, 張衡, 黎汝棟, 江飛龍, 劉朝輝 申請人:貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司