CN109248980A - Gh4169合金棒材的制造方法 - Google Patents

Gh4169合金棒材的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109248980A
CN109248980A CN201811320163.2A CN201811320163A CN109248980A CN 109248980 A CN109248980 A CN 109248980A CN 201811320163 A CN201811320163 A CN 201811320163A CN 109248980 A CN109248980 A CN 109248980A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
bar material
manufacturing
pulling
alloy bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811320163.2A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋世川
张健
赖宇
付建辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Advanced Metal Materials Industry Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Advanced Metal Materials Industry Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Advanced Metal Materials Industry Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Chengdu Advanced Metal Materials Industry Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN201811320163.2A priority Critical patent/CN109248980A/zh
Publication of CN109248980A publication Critical patent/CN109248980A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting

Abstract

本发明公开了一种GH4169合金棒材的制造方法，尤其是一种涉及高温合金制备技术领域的GH4169合金棒材的制造方法：本申请的GH4169合金棒材的制造方法，包括以下几个步骤：A、冶炼得到GH4169合金钢锭；B、锻造开坯，锻造时将步骤A冶炼得到的GH4169合金钢锭整支进行拔长，然后将GH4169合金拔长锭切分为两段后，分别进行锻造；C、径锻。本发明的GH4169合金棒材的制造方法可以有效解决GH4169合金棒材内外变形不均匀以及组织均匀性和纵横向力学性能均匀性问题。

Description

GH4169合金棒材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种GH4169合金棒材的制造方法，尤其是一种涉及高温合金制备技术领域的GH4169合金棒材的制造方法。
背景技术
GH4169合金是以具有体心立方结构的γ″相和面心立方结构的γ′相析出强化的镍基高温合金，是一种耐腐蚀性强的镍基变形高温合金，在-253～650℃温度范围内具有优良的抗氧化性、高强度、良好的延展性和韧性、良好的焊接性能以及良好的机械加工性能；在现代航空发动机、燃气轮机、挤压模具等领域具有极为广泛的应用。CH4169合金由于元素和相组成的独恃性，不同的工艺参数可显著影响其变形组织和材料力学性能；GH4169合金变形抗力大，不仅要求各向力学性能稳定，而且对组织均匀性要求高，一般要求晶粒度差在2级以内，对于大规格棒材而言，现场控制难度较大。
现有技术中，GH4169的锻造工艺一般有两种，第一种是采用一火成材，将坯料直接锻打成规格产品；该方法由于是一火成材，简化了生产工艺，但是在锻造过程，使锻造力增加的同时，容易引起锻棒开裂，再者，该变形方式对钢锭中心的锻透性较弱，中心变形不够而引起晶粒过分粗大或者冶金缺陷无法焊合而探伤不合。第二种方法是采用两火次成材，即坯料加热后先采用快锻机将坯料锻造成中间坯，然后将中间坯再次加热后进精锻机组，锻打成规格产品；该种方式改善了最终锻造圆棒的组织均匀性，但是精锻机组使用普通锤砧锻造，锻件沿纵向延伸快，导致锻件横向力学性能较轴向性能差，很难达到纵横向力学性能均匀的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效解决GH4169合金棒材内外变形不均匀以及组织均匀性和纵横向力学性能均匀性问题的GH4169合金棒材的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的GH4169合金棒材的制造方法，包括以下几个步骤：
A、冶炼得到GH4169合金钢锭；
B、锻造开坯，锻造时将步骤A冶炼得到的GH4169合金钢锭整支进行拔长，然后将GH4169合金拔长锭切分为两段后，分别进行锻造；
C、径锻。
进一步的是，在A步骤中控制GH4169合金钢锭的高径比为2.56～2.76。
进一步的是，在A步骤中控制GH4169合金钢锭的直径为φ508mm，高度为1300～1400mm。
进一步的是，在B步骤拔长压下率为25％。
进一步的是，在B步骤中GH4169合金钢锭整支进行拔长后在GH4169合金拔长锭两端打钳口。
进一步的是，GH4169合金拔长锭两端钳口尺寸的为φ220×500mm。
进一步的是，在B步骤中将GH4169合金拔长锭切分为两段后将切分的坯料进行两次镦粗和两次拔长。
进一步的是，两次镦粗的压下率为32～37％，两次拔长的拔长压下率25％。
进一步的是，在C步骤径锻过程使用145°的V型锤砧进行径锻。
本发明的有益效果是：本申请将冶炼得到GH4169合金钢锭整支进行拔长后又通过从中间切分为两段进行镦拔可防止GH4169合金钢锭在后续拔长过程中坯料过长弯曲变形，同时可提高钢锭变形量增加合金芯部应变，利于后续镦拔过程破碎钢锭的组织，使合金棒材内外变形更加均匀，并提高合金棒材的组织均匀性和纵横向力学均匀性。
具体实施方式
本申请的GH4169合金棒材的制造方法，包括以下几个步骤：
A、冶炼得到GH4169合金钢锭；
B、锻造开坯，锻造时将步骤A冶炼得到的GH4169合金钢锭整支进行拔长，然后将G将GH4169合金拔长锭切分为两段后，分别进行锻造；
C、径锻。
本申请将冶炼得到GH4169合金钢锭整支进行拔长后又通过从中间切分为两段进行镦拔可防止GH4169合金钢锭在后续拔长过程中坯料过长弯曲变形，同时可提高钢锭变形量增加合金芯部应变，利于后续镦拔过程破碎钢锭的组织，使合金棒材内外变形更加均匀，并提高合金棒材的组织均匀性和纵横向力学均匀性。
在A步骤中控制GH4169合金钢锭的高径比为2.56～2.76。通过控制高径比，配合中间切分的坯料两镦两拔，可提高钢锭变形量增加合金芯部应变，利于后续镦拔过程破碎钢锭的组织，同时可避免钢锭拔长过程中坯料过长弯曲变形。
在A步骤中控制GH4169合金钢锭的直径为φ508mm，高度为1300～1400mm。采用前述直径和高度，使GH4169合金钢锭具备最合理的尺寸，使GH4169合金钢锭在整支进行拔长后又通过从中间切分为两段进行镦拔后进一步提高钢锭变形量增加合金芯部应变，利于后续镦拔过程破碎钢锭的组织，使合金棒材内外变形更加均匀，并提高合金棒材的组织均匀性和纵横向力学均匀性。
在B步骤拔长压下率为25％。通过控制拔长压下率，使均匀的大变形区域向芯部扩散，能够去除钢锭内缺陷，实现完全再结晶。
在B步骤中GH4169合金钢锭整支进行拔长后在GH4169合金拔长锭两端打钳口。将GH4169合金拔长锭两端打钳口，充分利用需要切除的钢锭冒口端和起弧端，提高合金收得率。
GH4169合金拔长锭两端钳口尺寸为φ220×500mm，采用前述钳口的尺寸可以进一步利用钢锭冒口端和起弧端来提高合金收得率。
在B步骤中将GH4169合金拔长锭切分为两段后将切分的坯料进行两次镦粗和两次拔长。通过将切分的坯料两镦两拔，弥补拔长过程引起的变形不均匀，提高材料变形的整体均匀性，通过控制每火次的镦粗和拔长压下率，使均匀的大变形区域向芯部扩散，保证芯部应变量在70％，能够去除钢锭内缺陷，实现完全再结晶，为径锻机一火成材提供组织均匀细小的坯料。
两次镦粗的压下率为32～37％，两次拔长的拔长压下率25％。通过控制每火次的镦粗和拔长压下率，使均匀的大变形区域向芯部扩散，能够去除钢锭内缺陷，实现完全再结晶。
在C步骤径锻过程使用145°的V型锤砧进行径锻。径锻过程使用145°的V型锤砧进行径锻，大角度V型锤砧有利于使钢锭沿径向方向上的大变形区的深度越深且应变分布更均匀，获得内部变形均匀的试件，也有利于减弱圆柱断面产生不均匀变形的趋势。
实施例1
该实施例是运用本发明的GH4169合金棒材的制造方法，通过冶炼、快锻压机锻造开坯和精锻机组径锻成材步骤，生产φ150mm规格GH4169合金棒材。步骤A冶炼：冶炼过程控制GH4169合金钢锭直径为φ508mm，高度为1400mm，高径比控制在2.76；步骤B锻造开坯：使用4500t压机将步骤A获得φ508mm规格的GH4169合金钢锭整支进行拔长，拔长压下率25％，然后将GH4169合金拔长锭两端打钳口，钳口尺寸为φ220×500mm，之后将GH4169合金拔长锭从中间切分为两段，最后采用漏盘分别两镦两拔将坯料锻造成中间坯，控制镦粗压下率32％，拔长压下率25％；步骤C径锻：将步骤B获得的GH4169合金中间坯利用1800t精锻机使用145°的V型锤砧进行径锻径锻成φ150mm规格的棒材。对棒材进行芯部、中间、表面晶粒度检验以及纵横向室温、高温力学性能检验，从检验结果看组织均匀，晶粒度级差＜1.0级，且纵横向力学性能均匀。详细检验数据见表1、表2。
实施例2
该实施例是运用本发明的GH4169合金棒材的制造方法，通过冶炼、快锻压机锻造开坯和精锻机组径锻成材步骤，生产φ200mm规格GH4169合金棒材。步骤A冶炼：冶炼过程控制GH4169合金钢锭直径为φ508mm，高度为1350mm，高径比控制在2.66；步骤B锻造开坯：使用4500t压机将步骤A获得φ508mm规格的GH4169合金钢锭整支进行拔长，拔长压下率25％，然后将GH4169合金拔长锭两端打钳口，钳口尺寸为φ220×500mm，之后将GH4169合金拔长锭从中间切分为两段，最后采用漏盘分别两镦两拔将坯料锻造成中间坯，控制镦粗压下率35％，拔长压下率25％；步骤C径锻：将步骤B获得的GH4169合金中间坯利用1800t精锻机使用145°的V型锤砧进行径锻径锻成φ200mm规格的棒材。对棒材进行芯部、中间、表面晶粒度检验以及纵横向室温、高温力学性能检验，从检验结果看组织均匀，晶粒度级差≤1.0级，且纵横向力学性能均匀。详细检验数据见表1、表2。
实施例3
该实施例是运用本发明的GH4169合金棒材的制造方法，通过冶炼、快锻压机锻造开坯和精锻机组径锻成材步骤，生产φ250mm规格GH4169合金棒材。步骤A冶炼：冶炼过程控制GH4169合金钢锭直径为φ508mm，高度为1300mm，高径比控制在2.56；步骤B锻造开坯：使用4500t压机将步骤A获得φ508mm规格的GH4169合金钢锭整支进行拔长，拔长压下率25％，然后将GH4169合金拔长锭两端打钳口，钳口尺寸为φ220×500mm，之后将GH4169合金拔长锭从中间切分为两段，最后采用漏盘分别两镦两拔将坯料锻造成中间坯，控制镦粗压下率37％，拔长压下率25％；步骤C径锻：将步骤B获得的GH4169合金中间坯利用1800t精锻机使用145°的V型锤砧进行径锻径锻成φ250mm规格的棒材。对棒材进行芯部、中间、表面晶粒度检验以及纵横向室温、高温力学性能检验，从检验结果看组织均匀，晶粒度级差＜1.0级，且纵横向力学性能均匀。详细检验数据见表1、表2。
表1、各实施例的芯部、中间和表面晶粒度
实施例 棒材规格/mm 芯部晶粒度/级 中间晶粒度/级 表面晶粒度/级
实施例一 φ150 8.0 8.0 8.5
实施例二 φ200 7.0 7.5 8.0
实施例三 φ250 7.0 7.5 7.5
表2、各实施例的纵横向力学性能

Claims (9)

1.GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
A、冶炼得到GH4169合金钢锭；
B、锻造开坯，锻造时将步骤A冶炼得到的GH4169合金钢锭整支进行拔长，然后将GH4169合金拔长锭切分为两段后，分别进行锻造；
C、径锻。
2.如权利要求1所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：在A步骤中控制GH4169合金钢锭的高径比为2.56～2.76。
3.如权利要求1所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：在A步骤中控制GH4169合金钢锭的直径为φ508mm，高度为1300～1400mm。
4.如权利要求1所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：在B步骤拔长压下率为25％。
5.如权利要求1所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：在B步骤中GH4169合金钢锭整支进行拔长后在GH4169合金拔长锭两端打钳口。
6.如权利要求5所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：GH4169合金拔长锭两端钳口尺寸为φ220×500mm。
7.如权利要求1所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：在B步骤中将GH4169合金拔长锭切分为两段后将切分的坯料进行两次镦粗和两次拔长。
8.如权利要求7所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：两次镦粗的压下率为32～37％，两次拔长的拔长压下率25％。
9.如权利要求1所述的GH4169合金棒材的制造方法，其特征在于：在C步骤径锻过程使用145°的V型锤砧进行径锻。
CN201811320163.2A 2018-11-07 2018-11-07 Gh4169合金棒材的制造方法 Pending CN109248980A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811320163.2A CN109248980A (zh) 2018-11-07 2018-11-07 Gh4169合金棒材的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811320163.2A CN109248980A (zh) 2018-11-07 2018-11-07 Gh4169合金棒材的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109248980A true CN109248980A (zh) 2019-01-22

Family

ID=65044725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811320163.2A Pending CN109248980A (zh) 2018-11-07 2018-11-07 Gh4169合金棒材的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109248980A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110468292A (zh) * 2019-09-23 2019-11-19 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 用于低冶金缺陷gh4169镍基合金锭的制造方法
CN110614339A (zh) * 2019-10-30 2019-12-27 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 大锻件的锻造方法
CN110695282A (zh) * 2019-10-22 2020-01-17 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 Gh3128合金棒材制备方法
CN112317662A (zh) * 2020-10-09 2021-02-05 中国航发北京航空材料研究院 一种难变形高温合金挤压-镦拔复合开坯方法
CN113263124A (zh) * 2021-05-10 2021-08-17 大冶特殊钢有限公司 一种全截面细晶gh4169合金径锻棒材的制备方法
CN113305172A (zh) * 2021-05-21 2021-08-27 中国矿业大学 一种gh4169合金棒材的制备方法
CN113427003A (zh) * 2021-06-29 2021-09-24 安泰天龙钨钼科技有限公司 一种大规格钨棒及其制备方法
CN114309402A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 大冶特殊钢有限公司 一种难变形高温合金及其锻制方法
CN114799000A (zh) * 2022-03-22 2022-07-29 西安聚能高温合金材料科技有限公司 一种gh4169合金小规格径锻棒材的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01254345A (ja) * 1988-03-31 1989-10-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚肉有底筒状材の鍛造成形方法
CN102492906A (zh) * 2011-12-29 2012-06-13 钢铁研究总院 一种高温合金细晶棒材的锻制方法
CN104762576A (zh) * 2015-04-24 2015-07-08 西北有色金属研究院 Tc18钛合金全网篮组织中等规格超长棒材的制备方法
CN104826968A (zh) * 2015-05-07 2015-08-12 攀钢集团研究院有限公司 Gh4169高温合金圆棒精锻方法
CN105331912A (zh) * 2015-11-27 2016-02-17 西部超导材料科技股份有限公司 一种gh4169高温合金棒材及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01254345A (ja) * 1988-03-31 1989-10-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚肉有底筒状材の鍛造成形方法
CN102492906A (zh) * 2011-12-29 2012-06-13 钢铁研究总院 一种高温合金细晶棒材的锻制方法
CN104762576A (zh) * 2015-04-24 2015-07-08 西北有色金属研究院 Tc18钛合金全网篮组织中等规格超长棒材的制备方法
CN104826968A (zh) * 2015-05-07 2015-08-12 攀钢集团研究院有限公司 Gh4169高温合金圆棒精锻方法
CN105331912A (zh) * 2015-11-27 2016-02-17 西部超导材料科技股份有限公司 一种gh4169高温合金棒材及其制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110468292A (zh) * 2019-09-23 2019-11-19 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 用于低冶金缺陷gh4169镍基合金锭的制造方法
CN110468292B (zh) * 2019-09-23 2021-06-04 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 用于低冶金缺陷gh4169镍基合金锭的制造方法
CN110695282A (zh) * 2019-10-22 2020-01-17 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 Gh3128合金棒材制备方法
CN110614339A (zh) * 2019-10-30 2019-12-27 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 大锻件的锻造方法
CN112317662A (zh) * 2020-10-09 2021-02-05 中国航发北京航空材料研究院 一种难变形高温合金挤压-镦拔复合开坯方法
CN113263124A (zh) * 2021-05-10 2021-08-17 大冶特殊钢有限公司 一种全截面细晶gh4169合金径锻棒材的制备方法
CN113263124B (zh) * 2021-05-10 2022-06-21 大冶特殊钢有限公司 一种全截面细晶gh4169合金径锻棒材的制备方法
CN113305172A (zh) * 2021-05-21 2021-08-27 中国矿业大学 一种gh4169合金棒材的制备方法
CN113427003A (zh) * 2021-06-29 2021-09-24 安泰天龙钨钼科技有限公司 一种大规格钨棒及其制备方法
CN114309402A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 大冶特殊钢有限公司 一种难变形高温合金及其锻制方法
CN114309402B (zh) * 2021-12-29 2023-10-20 大冶特殊钢有限公司 一种难变形高温合金及其锻制方法
CN114799000A (zh) * 2022-03-22 2022-07-29 西安聚能高温合金材料科技有限公司 一种gh4169合金小规格径锻棒材的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109248980A (zh) Gh4169合金棒材的制造方法
CN105331912B (zh) 一种gh4169高温合金棒材及其制备方法
CN106498318B (zh) 提高2219铝合金环件综合力学性能的工艺方法
CN105506525B (zh) 一种Ti2AlNb基合金大规格均匀细晶棒材的制备方法
WO2012147742A1 (ja) 段付鍛造材の製造方法
CN109371344A (zh) Gh4169合金棒材的锻造工艺
CN105414426B (zh) 一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法
CN106868436A (zh) 一种快径锻联合生产高温合金gh4169细晶棒材制造方法
CN103510030A (zh) 一种tc21钛合金大规格棒材的制备方法
CN105363823A (zh) 铝合金板形锻件的轧制方法
CN105283574A (zh) Ni基超耐热合金及其生产方法
CN111906225B (zh) 一种超大规格Ti80钛合金锻坯的锻造方法
CN106623743A (zh) 一种gh4738合金模锻件及其制备方法
CN113399461B (zh) 一种含铌奥氏体耐热不锈钢圆管坯的加工方法
CN106890865A (zh) 大直径aq80m镁合金饼材挤锻集成成形工艺
CN105397000A (zh) 钛合金板形锻件的轧制方法
CN110695282A (zh) Gh3128合金棒材制备方法
CN102397889B (zh) 一种gh4145合金管材的制备工艺
CN106734795A (zh) 一种高铌gh4169合金棒材的制备方法
CN109909409A (zh) 一种组织均匀tnm合金锻坯的制备方法
CN107012363A (zh) 一种tc4钛合金油井管的制造工艺
CN108728713A (zh) 一种超高强低稀土纳米梯度镁合金制备方法
CN105397417A (zh) 高温合金板形锻件的轧制方法
JP2009279601A (ja) アルミニウム中空押出材及びその製造方法
CN108796330A (zh) 一种超高强Mg-Gd-Y-Zr纳米异构镁合金制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190122

RJ01 Rejection of invention patent application after publication