本發(fā)明涉及深海用耐蝕高溫合金鍛件材料，具體涉及一種深海用鎳基合金懸掛器鍛件的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、高溫鎳基合金inconel?718材料在-60℃-650℃范圍內(nèi)具有高的強(qiáng)度、良好的塑韌性、加工性能和長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性及良好的抗疲勞性、抗氧化性和耐蝕性，被廣泛用于航空、航天、深海石化等領(lǐng)域。由于我國(guó)對(duì)該材料在石油行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)研究相對(duì)較晚，很多鍛件依賴于國(guó)外進(jìn)口，采購(gòu)成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，極大地限制了我國(guó)深海石油開發(fā)的進(jìn)展。

2、如授權(quán)公告號(hào)為cn105734344b，授權(quán)公告日為20180417提供的一種綜合高溫性能優(yōu)異的鎳基合金，同時(shí)還涉及其生產(chǎn)工藝。鎳基合金的成分重量百分比為：?jiǎn)伪厶技{米管：0.02％-0.048％；cr：19.8％-20.8％；ni：51.7％-52.7％；co：0.75％-0.88％；mo：2.9％-3.1％；al：0.47％-0.76％；ti：0.79％-1.05％；nb：5.0％-5.2％；b：0.002％-0.0056％；mg：0.005％-0.0077％；mn：0.2％-0.27％；si：0.2％-0.28％；cu：0.14％-0.23％；fe：15.18％-17.4％；以及不可避免的雜質(zhì)；本發(fā)明鎳基合金力學(xué)性能指標(biāo)約為傳統(tǒng)鎳基inconel718合金的1.2-1.5倍，且抗高溫高壓腐蝕性能和耐熱腐蝕能力顯著提高。

3、inconel?718鎳基合金懸掛器鍛件壁厚大于360mm，此材質(zhì)在鍛造生產(chǎn)過程中溫度下降極快，很難穩(wěn)定的確保在可鍛溫度區(qū)間內(nèi)有足夠的變形量，從而經(jīng)常出現(xiàn)晶粒粗大、項(xiàng)鏈晶等組織缺陷，而滿足不了性能要求；另外此產(chǎn)品壁厚不均，在鍛造過程中變形量不同，壁厚部位易出現(xiàn)低溫沖擊和斷面收縮率不合格的情況；且終鍛溫度過低時(shí)壁薄部位易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，由上述可知，inconel718鎳基合金鍛造難度較大，為解決上述問題，有鑒于此，提出一種深海用鎳基合金懸掛器鍛件的生產(chǎn)工藝解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種深海用鎳基合金懸掛器鍛件的生產(chǎn)工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種深海用鎳基合金懸掛器鍛件的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

4、s1.選料：根據(jù)合金配方選擇合適的原材料，并將原材料澆注成電渣錠；

5、s2.開坯：將準(zhǔn)備好的電渣錠放入加熱爐中，隨后進(jìn)行加熱保溫處理，并預(yù)先對(duì)砧座等工裝進(jìn)行預(yù)熱處理；

6、s3.初次鍛造：將加熱后的坯料裝入模具中，模具啟動(dòng)會(huì)進(jìn)行鍛造處理，鍛造結(jié)束后，鍛造結(jié)束后會(huì)得到坯棒，將坯棒插入增強(qiáng)液，可進(jìn)行冷卻處理；

7、s4.切割處理：將降溫結(jié)束的坯棒擦干，而后放入切割設(shè)備中，切割設(shè)備啟動(dòng)會(huì)對(duì)坯棒進(jìn)行定長(zhǎng)切割處理，得到待加工毛坯塊；

8、s5.加熱處理：將毛坯塊放入加熱爐中，隨后進(jìn)行加熱保溫處理；

9、s6.二次鍛造：將加熱保溫的毛坯塊放置在模具中，模具啟動(dòng)會(huì)進(jìn)行鍛造處理，鍛造結(jié)束后放入增強(qiáng)液進(jìn)行冷卻處理，冷卻結(jié)束后會(huì)得到鍛件；

10、s7.熱處理：將鍛件裝入淬火爐先進(jìn)行固溶處理，固溶結(jié)束，再將鍛件裝入淬火爐進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效結(jié)束，取出鍛件放入增強(qiáng)液進(jìn)行降溫處理；

11、s8.機(jī)加工處理：對(duì)降溫處理的鍛件進(jìn)行除水處理，除水結(jié)束后將鍛件放入機(jī)加工設(shè)備中，按照?qǐng)D紙進(jìn)行拋光、鉆孔等處理；

12、s9.驗(yàn)收處理：通過檢測(cè)設(shè)備對(duì)機(jī)加工結(jié)束后的鍛件進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，并對(duì)鍛件取樣，后進(jìn)行拉伸、沖擊、硬度金相組織等檢驗(yàn)。

13、進(jìn)一步地，所述步驟s1中原材料采用真空電弧爐冶煉+真空自耗重熔的冶煉工藝，且原材料及其百分比如下所示：

14、碳(c)≤0.045、硅(si)≤0.35、錳(mn)≤0.35、磷(p)≤0.010、硫(s)≤0.010、鉻(cr)：17.00-21.00、鉬(mo)：2.80-3.30、鎳(ni)：50.00-55.00、銅(cu)≤0.23、鉍(bi)≤0.00005、鐵(fe)：余量、鈦(ti)：0.80-1.15、鋁(al)：0.40-0.60、鈷(co)≤1.00、硼(b)≤0.0060、鉛(pb)≤0.0010、硒(se)≤0.0005、鈣(ca)≤0.0030、鎂(mg)≤0.0060、鈮(nb)+鉭(ta)：4.87-5.20。

15、進(jìn)一步地，所述步驟s2中加熱保溫的電渣錠重量為3-5噸，所述步驟s2中加熱保溫過程中分三個(gè)階段，且具體如下所示：

16、(1)初步升溫至300℃保溫，保溫時(shí)間不少于3小時(shí)；

17、(2)二次升溫至850℃保溫，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)；

18、(3)最后升溫至1120℃±10℃保溫，保溫時(shí)間不少于8小時(shí)。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s3中鍛造分為兩步，且兩步鍛造過程如下所示：

20、(1)鐓粗，拔長(zhǎng)，回爐保溫，保溫時(shí)間不少于3小時(shí)；

21、(2)鐓粗，拔長(zhǎng)，后續(xù)放入增強(qiáng)液進(jìn)行降溫處理。

22、進(jìn)一步地，所述步驟s5中加熱過程分為三個(gè)階段，具體如下所示：

23、(1)初步升溫至300℃保溫，保溫時(shí)間不少于1小時(shí)；

24、(2)二次升溫至850℃保溫，保溫時(shí)間不少于2小時(shí)；

25、(3)最后升溫至1120℃±10℃保溫，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)。

26、進(jìn)一步地，所述步驟s6中鍛造分為三步，且三步鍛造過程如下所示：

27、(1)鐓粗，拔長(zhǎng)，回爐保溫，保溫時(shí)間不少于3小時(shí)；

28、(2)打左端變截面圓棒，回爐保溫，保溫時(shí)間不少于2小時(shí)；

29、(3)打右端變截面圓棒，后續(xù)放入增強(qiáng)液進(jìn)行降溫處理。

30、進(jìn)一步地，所述步驟s3與步驟s6鍛造過程中鐓粗比大于1.4，拔長(zhǎng)鍛造比大于1.4，終鍛溫度大于900℃。

31、進(jìn)一步地，所述增強(qiáng)液成分有熱冷兩種，所述降溫處理先選用添加有抗氧化劑、防銹劑、穩(wěn)定劑的礦物油進(jìn)行初次降溫處理，降溫時(shí)間為5-10min，后續(xù)選用含有銅離子、鉻離子、鉬離子的水浴淬火液持續(xù)進(jìn)行降溫，直至室溫為止。

32、進(jìn)一步地，所述步驟s7中固溶處理時(shí)，固溶溫度為1030℃±5℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)，所述步驟s7中時(shí)效處理時(shí)，時(shí)效溫度為785℃±5℃，保溫時(shí)間為8小時(shí)，所述步驟s7過程固溶及時(shí)效處理時(shí)，將外接熱電偶接與產(chǎn)品表面，以外接熱電偶來(lái)監(jiān)控產(chǎn)品溫度及保溫時(shí)間。

33、進(jìn)一步地，所述步驟s9過程中檢測(cè)設(shè)備為超聲檢測(cè)設(shè)備、滲透檢測(cè)設(shè)備，且分別進(jìn)行超聲檢測(cè)、滲透檢測(cè)兩種無(wú)損檢測(cè)。

34、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的一種深海用鎳基合金懸掛器鍛件的生產(chǎn)工藝，有益效果為：

35、(1)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝步驟簡(jiǎn)單，操作方便，能夠通過控制鍛造變形過程中的溫度與變形量以及熱處理過程中產(chǎn)品的實(shí)際溫度和時(shí)間，來(lái)保證壁厚≥360mm的inconel718鎳基合金懸掛器鍛件具有均勻的金相組織及優(yōu)越的機(jī)械性能，大大降低了inconel?718鎳基合金懸掛器鍛件鍛造生產(chǎn)的難度。

36、(2)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝通過增強(qiáng)液，可以對(duì)熱處理后的坯棒、毛坯塊及鍛件進(jìn)行熱冷兩次降溫處理，該過程添加有抗氧化劑、防銹劑、穩(wěn)定劑的礦物油可以提高鍛件的防銹抗腐蝕能力，而含有銅離子、鉻離子、鉬離子的水浴淬火液可以提高鍛件的強(qiáng)度與硬度。