CN108246948B - 一种改善gh901模锻件组织的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锻造技术，具体涉及一种改善GH901模锻件组织的锻造方法。本发明改善GH901模锻件组织的锻造方法对棒料进行三次改锻，三次改锻的高温区温度从高到低进行变化，且每次改锻的变形量控制不小于30％。本发明通过GH901(IN901)棒料改锻变形工步中对温度、保温时间、加热系数及变形量的严格控制，使得内部碳化物组织得到有效改善，饼坯探伤是杂波控制在－12dB，从而模锻后进行探伤检查能够符合要求。

Description

一种改善GH901模锻件组织的锻造方法
技术领域
本发明属于锻造技术，具体涉及一种改善GH901模锻件组织的锻造方法。
背景技术
GH901/IN901是以Fe－43Ni－12Cr为基，加入钛、铝及钼等强化元素的奥氏体型的时效硬化合金。该合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度，760℃以下抗氧化性良好，长期使用组织稳定。广泛用于制造在650℃以下工作的航空级地面燃气涡轮发动机的转动盘形件。
现有技术GH901锻造时，棒料直接模锻，这样模锻件的变形量无法达到要求，致使产品最终的组织碳化物不均匀，使得锻件性能不合格。
发明内容
本发明的目的是：为了克服因GH901(IN901)原材料碳化物偏聚经加热、锻造后引起的锻件探伤杂波超标不合格的问题，提供一种能够改善锻件碳化物组织的锻造加热方法。
本发明的技术方案是：一种改善GH901模锻件组织的锻造方法，其对棒料进行三次改锻，三次改锻的高温区温度从高到低进行变化，且每次改锻的变形量控制不小于30％。
三次改锻的预热温度相同。
三次改锻的加热系数均相同。
改锻时，不允许连锤，间隔不能小于3s。
改锻第一火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温至少160min，再升温至1110℃保温至少240min，镦粗再拔长，使得变形量至少30％；
改锻第二火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温至少150min，再升温至1090℃保温至少180min，镦粗再拔长，使得变形量至少35％；
改锻第三火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温至少150min，再升温至1070℃保温至少130min，镦粗再拔长，使得变形量至少40％。
模锻时，模锻一火次锤击次数不少于13锤，锻造时间不少于45s，模锻二火次锤击次数不少于14锤，锻造时间不少于50s，镦饼一火次后，每件中间坯空冷3～5min后再回炉保温进行二火次生产，热料回炉保温时间为80min。
本发明的有益效果是：本发明通过GH901(IN901)棒料改锻变形工步中对温度、保温时间、加热系数及变形量的严格控制，使得内部碳化物组织得到有效改善，饼坯探伤是杂波控制在－12dB，从而模锻后进行探伤检查能够符合要求。
附图说明
图1是模锻件示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行进一步的详细说明
某个零件采用了GH901(IN901)材料，该零件的探伤杂波超标。据此采用本发明的锻造加热方法，具体过程如下：
步骤一：将规格Φ200×295mm的棒料改锻；
改锻第一火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温160min，再升温至1110℃保温240min，φ200×295mm镦粗至φ250×190mm，再拔长至177×177×295mm，从而能够将碳化物溶解在锻件机体中；
改锻第二火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温150min，再升温至1090℃保温180min，177×177×295mm镦粗至220×220×190mm换向拔长至177×177×295mm，使得碳化物锻造至迷散状态，增大分布性；
改锻第三火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温150min，再升温至1070℃保温130min，177×177×295mm镦粗至205×205×220mm拔长整形φ200×290mm，随着锻造温度降低，碳化物分布的改善，致使锻件晶粒度进一步得到改善，最终使得碳化物组织分布更加均匀，满足产品质量要求。
步骤二：镦饼：加热温度≤700℃入炉，升温至800℃保温再升温至1080℃保温；加热系数800℃时按0.8min/mm，加热系数1080℃时按0.7min/mm，锻造设备：400KJ对击锤，工作风压≥0.60MPa，以使得碳化物组织尽量均匀。
工装模具号：平板模，模具预热：250～350℃，预热时间：≥20小时。
另外，镦饼时，不允许连锤，且前5锤轻击，一火锤击次数不小于13锤，一般用13～17锤，锻造时间45s～1min10s，二火锤击次数不小于14锤，一般用14～18锤，锻造时间50s～1min10s，镦饼一火后，每件荒坯空冷3～5min后再回炉保温进行二火生产，热料回炉保温时间为80min。上述不允许连锤，控制锤数，目的是
步骤三：机加：机加饼坯上、下端面，要求表面粗糙度Ra3.2，机加时上、下两端面均匀加工余量，端面倒圆角R5～10。
步骤四：探伤：按WS9－7029盘坯－96，并进行横波探伤，结果－12dB。
步骤五：模锻：加热温度≤700℃入炉，升温至800℃保温再升温至1080℃保温；加热系数800℃时按0.8min/mm，加热系数1080℃时按1min/mm，锻造设备：630KJ对击锤，工作风压≥0.60MPa。工装模具号：4G550/WS9－063，
模具预热：250～350℃，预热时间：≥20小时，工装模具润滑：水基石墨乳。
模锻时将坯料摆正，先轻击1～2锤，再重击成型，锤击次数13～17锤，锻造时间50s～1min15s；热处理、机加后探伤，结果－9db符合要求。

Claims (5)

1.一种改善GH901模锻件组织的锻造方法，其特征在于，对棒料进行三次改锻，三次改锻的高温区温度从高到低进行变化，且每次改锻的变形量控制不小于30％；
改锻第一火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温至少160min，再升温至1110℃保温至少240min，镦粗再拔长，使得变形量至少30％；
改锻第二火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温至少150min，再升温至1090℃保温至少180min，镦粗再拔长，使得变形量至少35％；
改锻第三火次：≤800℃入炉，升温至950℃保温至少150min，再升温至1070℃保温至少130min，镦粗再拔长，使得变形量至少40％。
2.根据权利要求1所述的一种改善GH901模锻件组织的锻造方法，其特征在于，三次改锻的预热温度相同。
3.根据权利要求2所述的一种改善GH901模锻件组织的锻造方法，其特征在于，三次改锻的加热系数均相同。
4.根据权利要求3所述的一种改善GH901模锻件组织的锻造方法，其特征在于，改锻时，不允许连锤，间隔不能小于3s。
5.根据权利要求1所述的一种改善GH901模锻件组织的锻造方法，其特征在于，模锻时，模锻一火次锤击次数不少于13锤，锻造时间不少于45s，模锻二火次锤击次数不少于14锤，锻造时间不少于50s，镦饼一火次后，每件中间坯空冷3～5min后再回炉保温进行二火次生产，热料回炉保温时间为80min。
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