CN104294197B - 一种超细晶gh4169高温合金板材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种超细晶GH4169高温合金板材的制备方法，其主要是：首先采用真空热压工艺在1000℃～1050℃对GH4169高温合金板材进行真空热压变形，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的25％～35％；采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的25％～35％，在885～890℃温度范围内进行真空热压变形，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的5％～10％，再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的5％～10％，最后在930～950℃温度范围内进行真空热处理3～4小时，真空度＜10-2Pa。本发明可有效抑制板材在前期热处理过程中晶粒尺寸的长大，同时又防止板材的氧化。所制备GH4169高温合金板材平均晶粒直径小于2微米，可进行冷冲压成形。

Description

一种超细晶GH4169高温合金板材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高温合金板材的制备方法。
背景技术
GH4169合金(相当于美国的Incone1718合金)是一种Ni基耐热合金，具有良好的综合性能，是应用最广泛的高温合金，在国外，Incone1718合金的产品占所有高温合金产品的35％，但是，由于该合金应变硬化倾向严重，冷成形困难，只能采用锻造、挤压、焊接、机械加工等方法成形，制造成本非常高，在很大程度上限制了它的应用。
目前，一般是通过冷轧、热轧和热处理相结合的技术，制备细晶或者超细晶板材，从而使其在一定温度下具有超塑性，实现高温合金制品的超塑性成形。吕红军等采用1050℃×0.5h+50％冷轧变形+890℃×10h+20％～30％冷轧变形+950℃×3h的处理工艺，得到了超细晶粒组织，平均晶粒度组织达到ASTM13～14级(d≤4μm)，实现了GH4169高温合金的超塑性成形，但在该晶粒度下，不能实现冷冲压成形。
发明内容
本发明的目的是提供一种不仅能使GH4169板材具有良好的塑性，而且还可实现冷冲压成形的超细晶GH4169高温合金板材的制备方法。
本发明的技术方案如下：
1、首先采用真空热压工艺在1000℃～1050℃对GH4169高温合金板材进行真空热压变形，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的25％～35％，
2、采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的25％～35％，
3、在885～890℃温度范围内进行真空热压变形，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的5％～10％，
4、再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的5％～10％，
5、最后在930～950℃温度范围内进行真空热处理3～4小时，真空度＜10-2Pa。
在前述的技术方案中，所制备板材的最终变形量需达到原始板材厚度的70～80％，即如果步骤1和步骤2采用25％的变形量，则步骤3和步骤4需采用10％的变形量。
本发明与现有技术相比具有如下优点：采用真空热压变形、冷轧变形和真空热处理相结合的变形工艺，可有效抑制板材在前期热处理过程中晶粒尺寸的长大，同时除冷轧过程外，均在真空环境中进行，防止板材的氧化。所制备GH4169高温合金板材平均晶粒直径小于2微米，可进行冷冲压成形。这样可提高产品的性能和生产效率，获得较高的经济效益和良好的社会效益。
具体实施方式
实施例1
首先采用真空热压工艺在真空热压烧结炉中对2mm厚的GH4169高温合金板材进行真空热压变形，变形温度为1050℃，真空度＜10-2Pa，压下量为原始板材初始厚度30％；然后在轧机上采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的30％；再于真空热压烧结炉中进行真空热压变形，变形温度为890℃，真空度＜10-2Pa变形量为原始板材初始厚度的5％；之后在轧机上再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的5％，最终变形量达到原始板材初始厚度的70％；最后在930℃进行真空热处理，真空度＜10-2Pa，热处理时间为3h，得到厚度为0.6mm，晶粒平均直径＜2.0μm的超细晶GH4169高温合金板材。
实施例2
首先采用真空热压工艺在真空热压烧结炉中对2mm厚的GH4169高温合金板材进行真空热压变形，变形温度为1050℃，真空度＜10-2Pa，压下量为原始板材初始厚度30％；然后在轧机上采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的30％；再于真空热压烧结炉中进行真空热压变形，变形温度为890℃，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的10％；之后在轧机上再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的10％，最终变形量达到原始板材初始厚度的80％；在930℃进行真空热处理，真空度＜10-2Pa，热处理时间为3h，得到厚度为0.4mm，晶粒平均直径＜1.5μm的超细晶GH4169高温合金板材。
实施例3
首先采用真空热压工艺在真空热压烧结炉中对2mm厚的GH4169高温合金板材进行真空热压变形，变形温度为1050℃，真空度＜10-2Pa，压下量为原始板材初始厚度35％；然后在轧机上采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的35％；再于真空热压烧结炉中进行真空热压变形，变形温度为890℃，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的5％；之后在轧机上再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的5％，最终变形量达到原始板材初始厚度的70％；在930℃进行真空热处理，真空度＜10-2Pa，热处理时间为3h，得到厚度为0.4mm，晶粒平均直径＜1.5μm的超细晶GH4169高温合金板材。
实施例4
首先采用真空热压工艺在真空热压烧结炉中对2mm厚的GH4169高温合金板材进行真空热压变形，变形温度为1000℃，真空度＜10-2Pa，压下量为原始板材初始厚度25％；然后在轧机上采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的25％；再于真空热压烧结炉中进行真空热压变形，变形温度为890℃，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的10％；之后在轧机上再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的10％，最终变形量达到原始板材初始厚度的70％；最后在950℃进行真空热处理，真空度＜10-2Pa，热处理时间为4h，得到厚度为0.6mm，晶粒平均直径＜2.0μm的超细晶GH4169高温合金板材。
实施例5
首先采用真空热压工艺在真空热压烧结炉中对2mm厚的GH4169高温合金板材进行真空热压变形，变形温度为1000℃，真空度＜10-2Pa，压下量为原始板材初始厚度25％；然后在轧机上采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的25％；再于真空热压烧结炉中进行真空热压变形，变形温度为885℃，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的10％；之后在轧机上再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的10％，最终变形量达到原始板材初始厚度的70％；最后在950℃进行真空热处理，真空度＜10-2Pa，热处理时间为4h，得到厚度为0.6mm，晶粒平均直径＜2.0μm的超细晶GH4169高温合金板材。

Claims (2)

1.一种超细晶GH4169高温合金板材的制备方法，其特征在于：
1)首先采用真空热压工艺在1000℃～1050℃对GH4169高温合金板材进行真空热压变形，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的25％～35％，
2)采用冷轧工艺进行轧制变形，变形量为原始板材初始厚度的25％～35％，
3)在885～890℃温度范围内进行真空热压变形，真空度＜10-2Pa，变形量为原始板材初始厚度的5％～10％，
4)再进行冷轧变形，变形量为原始板材初始厚度的5％～10％，
5)最后在930～950℃温度范围内进行真空热处理3～4小时，真空度＜10-2Pa。
2.根据权利要求1所述的超细晶GH4169高温合金板材的制备方法，其特征在于：所制备板材的最终变形量需达到原始板材厚度的70～80％。
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