CN110747418B - Gh4738合金及其均匀化方法、涡轮盘锻件和燃气轮机 - Google Patents

Gh4738合金及其均匀化方法、涡轮盘锻件和燃气轮机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种GH4738合金及其均匀化方法、涡轮盘锻件和燃气轮机,涉及冶金技术领域,GH4738合金的均匀化方法包括:依次对GH4738合金铸锭进行缓慢升温、第一阶段保温、镦粗、拔长以及第二阶段保温处理,其中,所述缓慢升温为由炉温≤400℃缓慢升温至1160℃~1200℃,并在1160℃~1200℃条件下进行第一阶段保温,保温时间为20‑48h;所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为10‑30%;所述第二阶段保温的温度为1180‑1220℃,时间为40‑60h。该均匀化方法有效消除铸锭主要偏析元素、节省能源、提高生产效率,解决合金显微偏析造成晶粒组织不均匀、性能稳定性差等问题。

Description

GH4738合金及其均匀化方法、涡轮盘锻件和燃气轮机
技术领域
本发明涉及冶金技术领域,尤其是涉及一种GH4738合金及其均匀化方法、涡轮盘锻件和燃气轮机。
背景技术
GH4738合金,例如优质GH4738合金中Al+Ti含量较高,目前优质GH4738合金中Al+Ti含量≥4.4Wt%,其中Ti含量高达2.8Wt%~3.3Wt%,随合金Al+Ti含量的提高,优质GH4738合金的显微偏析特别严重。因此,需要对优质GH4738合金进行均匀化处理,然而,目前的均匀化方法不能有效消除其元素偏析,容易导致锻件晶粒组织级差大、条带组织严重的问题,导致最终产品强度低、疲劳性能差、性能稳定性差,影响其应用。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GH4738合金的均匀化方法,该均匀化方法能够有效消除主要偏析元素(例如Al和Ti)、节省能源、提高生产效率,完好解决GH4738合金显微偏析严重造成晶粒组织不均匀、性能稳定性差等问题,全面提高了GH4738合金材质水平。
本发明提供的GH4738合金的均匀化方法,包括:依次对GH4738合金铸锭进行缓慢升温、第一阶段保温、镦粗、拔长以及第二阶段保温处理,
其中,所述缓慢升温为由炉温≤400℃缓慢升温至1160℃~1200℃,并在1160℃~1200℃条件下进行第一阶段保温,第一阶段保温的时间为20-48h;
所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为10-30%;
所述第二阶段保温的温度为1180-1220℃,时间为40-60h。
进一步地,从300℃经过30-50h连续缓慢升温至第一阶段保温的温度;
优选地,利用40h缓慢升温至1170~1190℃,并在1170~1190℃条件下进行第一阶段保温,时间为24~48h;
优选地,所述第二阶段保温的温度为1190~1210℃,时间为50~60h;
优选地,所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为20~30%。
进一步地,在进行所述缓慢升温和第一阶段保温前,在所述GH4738合金铸锭表面覆盖一层保温棉或保温毡;
优选地,在进行所述缓慢升温和第一阶段保温前,在所述GH4738合金铸锭表面覆盖一层厚度为15mm的保温棉或保温毡。
进一步地,所述镦粗后,且在所述拔长之前,对所述镦粗后的GH4738合金铸锭进行回炉保温;
优选地,所述回炉保温的温度为1130-1180℃,时间为2-4h;
优选地,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温;
优选地,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为10-30mm的保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温;
优选地,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为15mm的保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温。
进一步地,在所述拔长后的所述GH4738合金铸锭表面涂覆抗氧化剂后再进行所述第二阶段保温;
优选地,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温;
优选地,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为10-30mm的保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温;
优选地,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为15mm的保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温。
进一步地,所述GH4738合金铸锭经过预处理,所述预处理包括对所述GH4738合金铸锭进行退火处理;
优选地,所述退火处理的温度为960-1100℃。
进一步地,所述GH4738合金铸锭是通过三联冶炼或者两联冶炼制备得到的。
一种GH4738合金,在制备所述GH4738合金过程中采用前面所述的均匀化方法;
优选地,所述GH4738合金为优质GH4738合金。
一种涡轮盘锻件,所述涡轮盘锻件是利用前面所述的GH4738合金制备得到的。
一种燃气轮机,包括前面所述的涡轮盘锻件;
优选地,所述燃气轮机包括地面燃气轮机和/或航空发动机。
与现有技术相比,本发明至少可以取得以下有益效果:
本发明中,缓慢升温以及第一阶段保温利于消除GH4738合金铸锭中含Zr的低熔点相、eta相以及共晶相等有害析出相,使得主要偏析元素Al、Ti以及Mo等得到初步扩散,提高GH4738合金铸锭的塑性;镦粗和拔长可以初步破碎消除完有害低熔点相之后的GH4738合金铸锭中的铸态组织,获得大量晶界,为后续保温过程中的偏析元素提供快速扩散通道;第二阶段保温可以使主要偏析元素充分扩散均匀。本发明利用上述缓慢升温、第一阶段保温、镦粗和拔长以及第二阶段保温相互配合,可以使主要偏析元素得到充分扩散,彻底改善该GH4738合金显微偏析带来的组织均匀性差的问题,全面提高了GH4738合金材质水平,进而使得最终产品的强度高、抗疲劳性能强以及性能稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1和图2中实施例8中的涡轮盘锻件的OM图;
图3和图4为对比例6中的涡轮盘锻件的OM图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种GH4738合金的均匀化方法,包括:依次对GH4738合金铸锭进行缓慢升温、第一阶段保温、镦粗、拔长以及第二阶段保温处理,
其中,所述缓慢升温为由炉温≤400℃缓慢升温至1160℃~1200℃(例如可以为1160℃、1170℃、1180℃、1190℃以及1200℃),并在该温度下进行第一阶段保温,第一阶段的保温时间为20-40h(例如可以为20h、25h、30h、35h或者40h等);所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为10-30%(例如可以为10%、14%、16%、18%、20%、25%或者30%等);所述第二阶段保温的温度为1180-1220℃(例如可以为1180℃、1190℃、1200℃、1210℃以及1220℃),时间为40-60h(例如可以为40h、45h、50h、55h或者60h等)。
本发明中,缓慢升温过程以及第一阶段保温利于消除GH4738合金铸锭中含Zr的低熔点相、eta相以及共晶相等有害析出相,使得主要偏析元素Al、Ti以及Mo等得到初步扩散,提高GH4738合金铸锭的塑性;镦粗和拔长可以初步破碎消除完有害低熔点相之后的GH4738合金铸锭中的铸态组织,获得大量晶界,为后续保温过程中的偏析元素提供快速扩散通道;第二阶段保温可以使主要偏析元素充分扩散均匀。本发明利用上述缓慢升温、第一阶段保温、镦粗和拔长以及第二阶段保温相互配合,可以使主要偏析元素得到充分扩散,彻底改善该GH4738合金显微偏析带来的组织均匀性差的问题,全面提高了GH4738合金材质水平,进而使得最终产品的强度高、抗疲劳性能强以及性能稳定。
当缓慢升温及第一阶段保温的温度过高或者时间过长时,则造成能源浪费,还可能造成低熔点相融化,从而无法保证后续高温阶段保温的有效扩散;当第一阶段保温的温度过低或者时间过短时,则加工周期延长,还有可能造成低熔点相由于扩散动力不足而扩散没有被有效消除;当镦粗的变形量过大时,则导致铸锭失稳而报废,当镦粗的变形量过小时,则不能有效破碎铸态枝晶组织,从而无法为后续高温扩散提供足够的快速扩散的晶界;当第二阶段保温的温度过高或者时间过长时,则造成能源浪费或铸锭过烧而报废,当第二阶段保温的温度过低或者时间过短时,则无法使铸锭偏析元素扩散均匀,达不到预期效果。
在本发明的一些实施方式中,上述均匀化处理是在高温均匀化退火炉中进行的,高温均匀化退火炉可以为常规的高温均匀化退火炉,在此不再过多赘述。
在本发明的一些实施方式中,从300℃经过30-50h(例如可以为30h、35h、40h、45h或者50h等)连续缓慢升温至第一阶段保温的温度。当升温至第一阶段保温的温度的时间过长时,则造成能源浪费,当升温至第一阶段保温的温度的时间过短时,则不能有效消除低熔点相及共晶相。
在本发明的一些优选实施方式中,利用40h缓慢升温至1170-1190℃,并在1170-1190℃条件下进行第一阶段保温,时间为24~48h;所述第二阶段保温的温度为1190-1210℃,时间为50~60h;所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为20-30%。
在本发明的一些实施方式中,在进行所述缓慢升温和第一阶段保温前,在所述GH4738合金铸锭表面覆盖一层保温棉或保温毡。由此,可以防止保温时燃气炉火焰直吹GH4738合金铸锭表面而造成过烧或燃气中硫化物等有害气体渗入而腐蚀GH4738合金铸锭表面。
在本发明的一些实施方式中,在进行所述缓慢升温和第一阶段保温前,在所述GH4738合金铸锭表面覆盖一层厚度为15mm的保温棉或保温毡。由此,保温效果较佳,且有效防止燃气炉火焰直吹或有害气燃气对铸锭的氧化腐蚀而造成铸锭报废。
在本发明的一些实施方式中,所述镦粗后,且在所述拔长之前,对所述镦粗后的GH4738合金铸锭进行回炉保温。由此,利于破碎铸锭铸态组织,获得大量晶界,为后续保温过程中偏析元素提供快速扩散通道。
可以理解的是,拔长后的GH4738合金铸锭的体积与镦粗前GH4738合金铸锭的体积相当,在此不在过多赘述。
在本发明的一些实施方式中,所述回炉保温的温度为1130-1180℃(例如可以为1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃或者1180℃等),时间为2-4h(例如可以为2h、3h或者4h等)。由此,补充镦粗时的温降,避免后续拔长开裂。
在本发明的一些实施方式中,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温;优选地,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为10-30mm的保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温;优选地,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为15mm的保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温。由此,利于防止回炉保温时燃气炉火对GH4738合金铸锭表面的损伤。
在本发明的一些实施方式中,在所述拔长后的所述GH4738合金铸锭表面涂覆抗氧化剂后再进行所述第二阶段保温。由此,利于防止拔长后的所述GH4738合金铸锭发生晶界过烧。
在本发明的一些实施方式中,抗氧化剂为常规抗氧化剂,例如天力创生产的高温保护涂料。
在本发明的一些实施方式中,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温。由此,利于防止GH4738合金铸锭的过烧和有害气体的腐蚀。
在本发明的一些实施方式中,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为10-30mm的保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温;优选地,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为15mm的保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温。由此,防止GH4738合金铸锭的过烧和有害气体的腐蚀的效果较佳。
在本发明的一些实施方式中,所述GH4738合金铸锭是通过三联冶炼或者两联冶炼制备得到的,其中,三联冶炼利于获得优质GH4738合金。
在本发明的一些实施方式中,所述GH4738合金铸锭经过预处理,所述预处理包括对所述GH4738合金铸锭进行退火处理。由此,利于消除GH4738合金铸锭中的应力,利于后续步骤的进行。
可以理解的是,可以先对GH4738合金铸锭进行预处理,再在GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡,然后再进行缓慢升温及第一阶段保温。
在本发明的一些实施方式中,所述退火处理的温度为960-1100℃(例如可以为960℃、980℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或者1100℃等)。由此,退火效果较佳。
在本发明的一些具体实施方式中,GH4738合金的均匀化方法包括以下步骤:
步骤1:将三联冶炼或双联冶炼的GH4738合金铸锭经过960℃~1100℃高温退火后,冷却到室温,进行扒皮车光,表面粗糙度达到Ra 3.2的水平;
步骤2:将上述GH4738合金铸锭转移到高温均匀化退火炉,炉底垫上高30~50mm垫铁,注意炉底板清洁,没有大颗粒金属块等,防止升温过程中应力集中而开裂;
步骤3:在GH4738合金铸锭表面盖上一层10mm~25mm厚保温玻璃毡,防止燃气炉火焰直吹铸锭表面而造成过烧或燃气中硫化物等有害气体渗入而腐蚀铸锭表面;
步骤4:关闭炉门,进行30h~50h缓慢升温程序设定,由炉温(例如≤400℃)缓慢升温至1160℃~1200℃,并在该温度下保温20h~40h;
步骤5:上述保温工序结束后,随即对GH4738合金铸锭进行的镦粗操作,GH4738合金铸锭的变形量为10%~30%,镦粗结束后,将GH4738合金铸锭表面包裹15mm厚保温棉,回炉后在1130℃~1180℃保温2h~4h;之后再进行单向拔长,使铸锭变形至镦粗前尺寸,得到中间坯;
步骤6:将步骤5中的中间坯表面涂抹高温抗氧化剂,上表面加盖15mm厚保温棉,返回均匀化炉中,在1180℃~1220℃高温保温40~60h。
在本发明的一些实施方式中,进行完上述均匀化处理后的GH4738合金铸锭可以进行正常开坯锻造,以制备出无偏析的棒材。
本发明的上述均匀化方法可以消除低熔点相和显微偏析,减轻后续锻造过程的条带组织和明显的粗晶细晶分区,采用本发明的均匀化方法处理GH4738合金后,可以将GH4738合金中Al元素偏析系数降低到1.02以下,Ti元素偏析系数降低到1.1以下,Mo元素偏析系数降低到1.05以下;经过锻造后,得到锻件晶粒组织级差2级以内。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种GH4738合金,在制备所述GH4738合金过程中采用前面所述的均匀化方法。
在本发明的一些实施方式中,所述GH4738合金为优质GH4738合金。
可以理解的是,GH4738合金包括普通GH4738合金和优质GH4738合金,其中,普通GH4738合金是双联工艺冶炼而成,C含量较高,Al、Ti含量偏合金中下限,合金晶粒组织较粗大,强度较低、疲劳性能不理想;优质GH4738合金是由三联工艺冶炼而成,合金纯洁度更高,杂质元素如S、P、O、N和痕量元素更低,Al、Ti元素偏中上限,合金晶粒组织为均匀5~8级,在保持普通GH4738合金良好的强韧化匹配的同时,强度更高,疲劳性能更优异。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种涡轮盘锻件,所述涡轮盘锻件是利用前面所述的GH4738合金制备得到的。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种燃气轮机,包括前面所述的涡轮盘锻件。
优选地,所述燃气轮机包括地面燃气轮机和/或航空发动机。
可以理解的是,上述航空发动机和燃气轮机除了包括前面所述的涡轮盘锻件之外,还可以包括常规燃气轮机应该具备的结构,以航空发动机为例进行说明,其还可以包括例如进气道以及燃烧室等结构,在此不在过多赘述。
下面结合具体实施例对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
性能测试方法:
元素偏析数测试方法:能谱或者场发射电子探针测试;
抗疲劳性能测试方法:疲劳性能及裂纹扩展速率测试GB/T 3075。
实施例1
GH4738合金的均匀化方法包括以下步骤:
步骤1:将三联冶炼或双联冶炼的GH4738合金铸锭经过1000℃高温退火后,冷却到室温,进行扒皮车光,表面粗糙度达到Ra 3.2的水平;
步骤2:将上述GH4738合金铸锭转移到高温均匀化退火炉,炉底垫上高40mm垫铁,注意炉底板清洁,没有大颗粒金属块等,防止升温过程中应力集中而开裂;
步骤3:在GH4738合金铸锭表面盖上一层20mm厚保温玻璃毡;
步骤4:关闭炉门,进行40h缓慢升温程序设定,由炉温≤400℃缓慢升温至1180℃,并在该温度下保温40h;
步骤5:上述保温工序结束后,随即对GH4738合金铸锭进行的镦粗操作,GH4738合金铸锭的变形量为15%,镦粗结束后,将GH4738合金铸锭表面包裹15mm厚保温棉,回炉后在1150℃保温3h;之后再进行单向拔长,使铸锭变形至镦粗前尺寸,得到中间坯;
步骤6:将步骤5中的中间坯表面涂抹高温抗氧化剂,上表面加盖15mm厚保温棉,返回均匀化炉中,在1190℃高温保温60h。
实施例2
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤4中的温度为1200℃,保温时间为20h。
实施例3
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤4中的温度为1180℃,保温时间为30h。
实施例4
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤5中镦粗的变形量为10%。
实施例5
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤5中镦粗的变形量为20%。
实施例6
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤6中温度为1220℃,保温时间为40h。
实施例7
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤6中温度为1210℃,保温时间为50h。
对比例1
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤4中温度为1000℃,保温时间为50h。
对比例2
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤5中镦粗的变形量为5%。
对比例3
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤5中镦粗的变形量为3%。
对比例4
GH4738合金的均匀化方法同实施例1,不同之处在于步骤6中温度为1000℃,保温时间为70h。
对比例5
GH4738合金的均匀化方法采用传统工艺,具体的:在1190℃保温时间48h的工艺。
实施例1-7以及对比例1-5中的均匀化后的GH4738合金的元素偏析数以及经过相同工艺开坯后棒材疲劳性能(500℃/应变比0.5/0.33Hz低周疲劳)测试结果见下表1:
表1
Figure BDA0002305140230000121
其中,实施例1中的测试结果是采用了52个经过实施例1中的均匀化方法处理后的样本进行的测量,其中,Al的偏析系数的方差为0.015,Ti的偏析系数的方差为0.053,Mo的偏析系数的方差为0.093;对比例5中的测试结果是采用了92个经过对比例5中的均匀化方法处理后的样本进行的测量,其中,Al的偏析系数的方差为0.023,Ti的偏析系数的方差为0.132,Mo的偏析系数的方差为0.102。
实施例8
利用实施例1中的均匀化方法处理后的GH4738合金制备涡轮盘锻件;
制备涡轮盘锻件的方法如下:采用镦粗+模锻的方式生产涡轮盘锻件,镦粗温度1030-1070℃,模锻温度1040~1070℃;
其中,涡轮盘锻件的光学金相显微镜(OM)图可参照图1和图2。
对比例6
利用对比例5中的均匀化方法处理后的GH4738合金制备涡轮盘锻件;
制备涡轮盘锻件的方法同实施例8;
其中,涡轮盘锻件的OM图可参照图3和图4。
实施例8和对比例6中的涡轮盘锻件的晶粒度见下表2:
表2
Figure BDA0002305140230000131
本发明可以显著消除元素偏析,得到的产品晶粒度均匀性更好。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种GH4738合金的均匀化方法,其特征在于,包括:依次对GH4738合金铸锭进行预处理、缓慢升温、第一阶段保温、镦粗、拔长以及第二阶段保温处理,所述预处理包括对所述GH4738合金铸锭进行退火处理;
所述镦粗后,且在所述拔长之前,对所述镦粗后的GH4738合金铸锭进行回炉保温;所述拔长是使铸锭变形至镦粗前尺寸;
其中,所述缓慢升温为从300℃经过30-50h连续缓慢升温至第一阶段保温的温度1160℃~1200℃,并在1160℃~1200℃条件下进行第一阶段保温,第一阶段保温的时间为20-48h;
所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为10-25%;
所述第二阶段保温的温度为1180-1220℃,时间为40-60h;
所述回炉保温的温度为1130-1180℃,时间为2-4h;
所述退火处理的温度为960-1100℃。
2.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,利用40h缓慢升温至1170~1190℃,并在1170~1190℃条件下进行第一阶段保温,时间为24~48h。
3.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,所述第二阶段保温的温度为1190~1210℃,时间为50~60h。
4.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,所述镦粗时GH4738合金铸锭的变形量为20~25%。
5.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,在进行所述缓慢升温和第一阶段保温前,在所述GH4738合金铸锭表面覆盖一层保温棉或保温毡。
6.根据权利要求5所述的均匀化方法,其特征在于,在进行所述缓慢升温和第一阶段保温前,在所述GH4738合金铸锭表面覆盖一层厚度为15mm的保温棉或保温毡。
7.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温。
8.根据权利要求7所述的均匀化方法,其特征在于,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为10-30mm的保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温。
9.根据权利要求8所述的均匀化方法,其特征在于,在所述镦粗后的GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为15mm的保温棉或保温毡后再进行所述回炉保温。
10.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,在所述拔长后的所述GH4738合金铸锭表面涂覆抗氧化剂后再进行所述第二阶段保温。
11.根据权利要求10所述的均匀化方法,其特征在于,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温。
12.根据权利要求11所述的均匀化方法,其特征在于,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为10-30mm的保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温。
13.根据权利要求12所述的均匀化方法,其特征在于,在涂覆所述抗氧化剂后的所述GH4738合金铸锭表面覆盖厚度为15mm的保温棉或保温毡后再进行所述第二阶段保温。
14.根据权利要求1所述的均匀化方法,其特征在于,所述GH4738合金铸锭是通过三联冶炼或者两联冶炼制备得到的。
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CN103276333B (zh) * 2013-06-07 2015-07-22 中国石油天然气集团公司 一种gh4738镍基高温合金铸锭均匀化处理方法
CN103695826B (zh) * 2013-12-20 2015-07-29 钢铁研究总院 大尺寸gh690镍基合金棒坯的细晶锻造方法
CN104801645B (zh) * 2015-05-12 2017-01-25 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种gh3617m高温合金锻件的锻造方法
CN104826969B (zh) * 2015-05-25 2016-09-21 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种500Kg级GH3230高温合金的锻造方法
CN106563749B (zh) * 2015-10-09 2018-12-21 北京钢研高纳科技股份有限公司 控制gh3230合金环件组织均匀的制备方法
CN106623743B (zh) * 2016-12-01 2018-08-14 西北工业大学 一种gh4738合金模锻件及其制备方法
CN108893689B (zh) * 2018-06-20 2020-09-04 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司 Inconel718合金盘锻件均匀化制造方法
CN108796407B (zh) * 2018-07-10 2019-11-15 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种gh3128高温合金晶粒均匀化方法
CN110449541B (zh) * 2019-07-31 2020-10-27 西部超导材料科技股份有限公司 一种gh4169高温合金自由锻棒坯及其制备方法
CN110484775B (zh) * 2019-09-23 2021-06-15 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 降低gh4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法
CN110484841B (zh) * 2019-09-29 2020-09-29 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种gh4780合金锻件的热处理方法

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