CN108555223B - 一种gh901合金盘件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种GH901合金盘件制造方法,包括对GH901合金坯料进行高温多火次镦拔改锻,对预制棒坯进行低温镦饼,然后进行低温模锻,低温固溶处理,以及一次沉淀处理和二次沉淀处理。本发明的方法通过高温长时间加热及改锻制坯,使坯料碳化物成细小弥散分布,结合后续低温镦饼及模锻进一步细化晶粒,改善盘件晶粒整体细小及均匀性,热处理固溶温度控制不超过1090℃,在充分固溶的基础上确保晶粒度不过分长大,从而能确保最终制造的锻件晶粒度细小均匀,提高超声波探伤整体水平。
Description
技术领域
本发明属于加工技术领域,尤其涉及一种GH901合金盘件制造方法。
背景技术:
GH901合金属于难变形特种合金,变形抗力大,广泛应用于航空发动机涡轮盘件,要求使用寿命高,控制盘件的组织均匀细小极为关键。目前,传统的制造工艺,采用镦饼及模锻,工序安排相对简单,但仅满足尺寸成型要求,超声波探伤时,盘件经常会出现杂波超标,及局部晶粒粗大的问题。
发明内容:
鉴于现有技术的上述情况,本发明的技术目的是提供一种GH901合金盘件制造方法,以使合金盘件晶粒整体细小及均匀,并提高超声波探伤整体水平。
本发明通过高温长时间加热及改锻制坯,使坯料碳化物成细小弥散分布,结合后续低温锻造进一步细化晶粒,改善盘件晶粒整体细小及均匀性,提高超声波探伤整体水平。
本发明的上述目的是利用以下技术方案实现的:
一种GH901合金盘件制造方法,包括以下步骤:
步骤1:对GH901合金坯料进行高温多火次镦拔改锻:加热炉温度≤750℃装棒料,升温过程选取中温850~1000℃保温预热,高温阶段选取1100~1170℃,加热系数均按1.0~1.4min/mm,热料回炉生产时采用空冷,否则采用快速冷却,经过镦拔改锻最终制成所需规格尺寸的预制棒坯,改锻变形量30~60%;
步骤2,预制棒坯进行低温镦饼:加热炉温度≤750℃装预制棒坯,升温至950±10℃保温预热,再升温至1080~1100℃保温,加热保温系数均按0.6~0.8min/mm,时间到后出炉镦饼,锻后空冷,变形量30~60%;
步骤3,低温模锻:加热炉温度≤750℃装饼坯,升温至950±10℃保温预热,再升温至1080~1100℃保温,加热系数均按0.6~0.8min/mm,变形量15~60%,锻后空冷;
步骤4:低温固溶处理:≤800℃入炉,以80~100℃/h升温至950±10℃,保温系数1.4~1.5min/mm,再升温至加热温度1080~1090℃,热透后保温2h后出炉水冷,热透系数0.5~0.6min/mm;
步骤5:一次沉淀处理:≤700℃入炉,以80~100℃/h的速度升温至750±5℃,保温系数0.5~0.6min/mm,再升温至加热温度775±5℃,保温4h后出炉空冷;
步骤6:二次沉淀处理:≤600℃入炉,以80~100℃/h的速度升温至690±5℃,保温系数1.5~2.0min/mm,再升温至加热温度715±5℃,保温24h后出炉空冷。
进一步地,在步骤1的镦拔改锻中,变形过程采用换向拔长,即分别在轴向及径向进行镦拔变形,以尽量减少组织不均匀。
进一步地,步骤1的镦拔改锻应采用适宜的节奏,以避免坯料心部温升,一般控制在每2~3秒一锤。
进一步地,步骤1的终锻温度控制在980℃以上。
进一步地,步骤2和步骤3的终锻温度均控制在950℃以上。
本发明通过高温长时间加热及改锻制坯,使坯料碳化物成细小弥散分布,结合后续低温镦饼及模锻进一步细化晶粒,改善盘件晶粒整体细小及均匀性,热处理固溶温度控制不超过1090℃,在充分固溶的基础上确保晶粒度不过分长大,从而能确保最终制造的锻件晶粒度细小均匀,提高超声波探伤整体水平。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明的目的、技术方案及优点,下面以选取GH901合金棒料,生产制造GH901合金盘件为例,对本发明的工艺步骤进行详细说明。
步骤1:对GH901合金坯料进行高温多火次镦拔改锻,加热炉温度≤750℃装棒料,升温过程选取中温900℃保温预热,高温阶段选取1130℃,加热系数均按1.4min/mm,热料回炉生产时采用空冷,否则采用快速冷却,经过镦拔最终改锻制成所需规格尺寸预制棒坯,改锻变形量40%;
步骤2,预制棒坯进行低温镦饼,加热炉温度≤750℃装预制棒坯,升至950℃保温预热,再升温至1090℃保温,加热保温系数均按0.8min/mm,时间到出炉锻造,锻后空冷,变形量50%;
步骤3,低温模锻,加热炉温度≤750℃装饼坯,升至950℃保温预热,再升温至1085℃保温,加热系数均按0.8min/mm,变形量30%,锻后空冷;
步骤4:低温固溶处理:≤800℃入炉,以80~100℃/h升温至950±10℃,保温系数1.4min/mm,再升温至加热温度1085℃,热透后保温2h后出炉水冷,热透系数0.6min/mm。
步骤5:一次沉淀处理:≤700℃入炉,以80~100℃/h升温至750±5℃,保温系数0.6min/mm,再升温至加热温度775±5℃,保温4h后出炉空冷。
步骤6:二次沉淀处理:≤600℃入炉,以80~100℃/h升温至690±5℃,保温系数2.0min/mm,再升温至加热温度715±5℃,保温24h后出炉空冷。
其中步骤1的改锻应在适用的锻锤设备上进行,在本例中,在3吨锻锤设备上进行改锻,变形过程采用换向拔长,即分别在轴向及径向分别进行镦拔变形,以尽量减少组织不均匀。
步骤1的改锻过程应采用适宜的节奏避免坯料心部温升,控制在每2~3秒一锤。
步骤1的终锻温度优选控制在980℃以上,以抑制碳化物的析出,使碳化物均匀融于基体。
步骤2和步骤3的终锻温度均控制在950℃以上。
按照上述制造方法,生产的GH901合金盘件不同位置的平均晶粒度为3-2级之间,多批锻件探伤达到合格率100%,满足了需求。
Claims (5)
1.一种GH901合金盘件制造方法,包括以下步骤:
步骤1:对GH901合金坯料进行高温多火次镦拔改锻:加热炉温度≤750℃装棒料,升温过程选取中温850~1000℃保温预热,高温阶段选取1100~1170℃,加热系数均按1.0~1.4min/mm,热料回炉生产时采用空冷,否则采用快速冷却,经过镦拔改锻最终制成所需规格尺寸的预制棒坯,改锻变形量30~60%;
步骤2,预制棒坯进行低温镦饼:加热炉温度≤750℃装预制棒坯,升温至950±10℃保温预热,再升温至1080~1100℃保温,加热保温系数均按0.6~0.8min/mm,时间到后出炉镦饼,锻后空冷,变形量30~60%;
步骤3,低温模锻:加热炉温度≤750℃装饼坯,升温至950±10℃保温预热,再升温至1080~1100℃保温,加热系数均按0.6~0.8min/mm,变形量15~60%,锻后空冷;
步骤4:低温固溶处理:≤800℃入炉,以80~100℃/h升温至950±10℃,保温系数1.4~1.5min/mm,再升温至加热温度1080~1090℃,热透后保温2h后出炉水冷,热透系数0.5~0.6min/mm;
步骤5:一次沉淀处理:≤700℃入炉,以80~100℃/h的速度升温至750±5℃,保温系数0.5~0.6min/mm,再升温至加热温度775±5℃,保温4h后出炉空冷;
步骤6:二次沉淀处理:≤600℃入炉,以80~100℃/h的速度升温至690±5℃,保温系数1.5~2.0min/mm,再升温至加热温度715±5℃,保温24h后出炉空冷。
2.按照权利要求1所述的方法,其中在步骤1的镦拔改锻中,变形过程采用换向拔长,即分别在轴向及径向进行镦拔变形。
3.按照权利要求1所述的方法,其中步骤1的镦拔改锻为每2~3秒一锤。
4.按照权利要求1所述的方法,其中步骤1的终锻温度控制在980℃以上。
5.按照权利要求1所述的方法,其中步骤2和步骤3的终锻温度均控制在950℃以上。
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