CN111842486B - 一种高温合金gh4169的冷轧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，包括第一次轧制、第一次中间热处理、第二次轧制、第二次中间热处理、第三次轧制和第三次热处理；所述第一次轧制变形量为55％～65％；所述第二次轧制变形量为80％～90％；所述第三次轧制变形量为45％～55％。本发明还公开了采用所述高温合金GH4169的冷轧工艺制成的高温合金GH4169。本发明公开的冷轧工艺采用多轧程、增加热处理的方式进行轧制，最终达到成品厚度；通过这种冷轧工艺的使用，能确保组织的均匀性，提高锻件成型的效率，提高了锻件的整体均匀性，延长了锻件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于合金材料加工技术领域，具体涉及一种高温合金GH4169的冷轧工艺。
背景技术
GH4169合金是一种以体心四方的γ″和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，主要应用于航空航天装备的关键承力零件，这些关键承力零件制造时所用的锻件对性能有着很高的要求，其具有难变形、变形抗力大，可锻温度范围窄的优点。随着GH4169合金应用范围的扩大，对其性能要求也越来越多，对GH4169合金的制造工艺关注度也越来越高。
铸轧工艺是现有合金铸造过程中的常见工艺，分为热轧工艺和冷轧工艺两种。热轧工艺能耗大，生产成本较高。且加工后的合金材料表面质量较差。同时，采用热轧工艺会造成较重的环境污染。冷轧工艺可以避免热轧工艺的上述缺陷，但是，目前无成熟的冷轧工艺，导致得到的GH4169高温合金综合性能差，成型难度大，不同部位的变形量差异大，导致锻件不同部位最终的晶粒度级差大，进一步影响到零件的最终使用寿命。
因此，寻求更为合适的高温合金GH4169的冷轧工艺，制备出综合性能更佳的高温合金GH4169符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进高温合金GH4169在航空航天领域的进一步发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，该工艺简单易行，适合大规模工业化生产，克服了高温合金GH4169加工后硬化程度较高，无法通过一次轧制达到目标厚度的缺陷，采用多轧程、增加热处理的方式进行轧制，最终达到成品厚度；通过这种冷轧工艺的使用，能确保组织的均匀性，提高锻件成型的效率，提高了锻件的整体均匀性，延长了锻件的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，包括第一次轧制、第一次中间热处理、第二次轧制、第二次中间热处理、第三次轧制和第三次热处理；所述第一次轧制变形量为55％～65％；所述第二次轧制变形量为80％～90％；所述第三次轧制变形量为45％～55％。
优选的，所述第一次轧制锻件厚度由4.5mm轧至1.8mm；所述第二次轧制锻件厚度由1.8mm轧至1.0mm；所述第三次轧制锻件厚度由1.0mm轧至0.5mm。
优选的，所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1050-1150℃，保温时间2～3h。
优选的，所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1000-1300℃，保温时间3～5h。
优选的，第三次热处理在热处理炉内完成，采用明火加热，水淬火，然后高温回火的热处理工艺。
优选的，所述明火加热分为六段：加热一段，1230-1200℃，时间2-4分钟；加热二段，1200-1080℃，时间3-5分钟；加热三段，1080-990℃，时间1-3分钟；加热四段，990-940℃，时间2-5分钟；加热五段，940-820℃，时间1-2小时；加热六段，820-710℃，时间1-2小时。
优选的，所述回火在退火炉中进行，温度为580-720℃，保温1.5-2.5小时。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，该工艺简单易行，适合大规模工业化生产，克服了高温合金GH4169加工后硬化程度较高，无法通过一次轧制达到目标厚度的缺陷，采用多轧程、增加热处理的方式进行轧制，最终达到成品厚度；通过这种冷轧工艺的使用，能确保组织的均匀性，提高锻件成型的效率，提高了锻件的整体均匀性，延长了锻件的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，包括第一次轧制、第一次中间热处理、第二次轧制、第二次中间热处理、第三次轧制和第三次热处理；所述第一次轧制变形量为55％～65％；所述第二次轧制变形量为80％～90％；所述第三次轧制变形量为45％～55％。
优选的，所述第一次轧制锻件厚度由4.5mm轧至1.8mm；所述第二次轧制锻件厚度由1.8mm轧至1.0mm；所述第三次轧制锻件厚度由1.0mm轧至0.5mm。
优选的，所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1050-1150℃，保温时间2～3h。
优选的，所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1000-1300℃，保温时间3～5h。
优选的，第三次热处理在热处理炉内完成，采用明火加热，水淬火，然后高温回火的热处理工艺。
优选的，所述明火加热分为六段：加热一段，1230-1200℃，时间2-4分钟；加热二段，1200-1080℃，时间3-5分钟；加热三段，1080-990℃，时间1-3分钟；加热四段，990-940℃，时间2-5分钟；加热五段，940-820℃，时间1-2小时；加热六段，820-710℃，时间1-2小时。
优选的，所述回火在退火炉中进行，温度为580-720℃，保温1.5-2.5小时。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，该工艺简单易行，适合大规模工业化生产，克服了高温合金GH4169加工后硬化程度较高，无法通过一次轧制达到目标厚度的缺陷，采用多轧程、增加热处理的方式进行轧制，最终达到成品厚度；通过这种冷轧工艺的使用，能确保组织的均匀性，提高锻件成型的效率，提高了锻件的整体均匀性，延长了锻件的使用寿命。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
实施例1提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，包括第一次轧制、第一次中间热处理、第二次轧制、第二次中间热处理、第三次轧制和第三次热处理；所述第一次轧制变形量为55％；所述第二次轧制变形量为80％；所述第三次轧制变形量为45％。
所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1050℃，保温时间2h。
所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1000℃，保温时间3h。
第三次热处理在热处理炉内完成，采用明火加热，水淬火，然后高温回火的热处理工艺。
所述明火加热分为六段：加热一段，1230℃，时间2分钟；加热二段，1200℃，时间3分钟；加热三段，1080℃，时间1分钟；加热四段，990℃，时间2分钟；加热五段，940℃，时间1小时；加热六段，820℃，时间1小时。
所述回火在退火炉中进行，温度为580℃，保温1.5小时。
实施例2
实施例2提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，所述第一次轧制变形量为57％；所述第二次轧制变形量为83％；所述第三次轧制变形量为48％；所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1080℃，保温时间2.3h；所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1100℃，保温时间3.5h；所述明火加热分为六段：加热一段，1210℃，时间2.5分钟；加热二段，1100℃，时间3.5分钟；加热三段，1010℃，时间1.5分钟；加热四段，950℃，时间3分钟；加热五段，960℃，时间1.2小时；加热六段，730℃，时间1.2小时；所述回火在退火炉中进行，温度为610℃，保温1.7小时。
实施例3
实施例3提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，所述第一次轧制变形量为60％；所述第二次轧制变形量为85％；所述第三次轧制变形量为50％；所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1100℃，保温时间2.5h；所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1150℃，保温时间4h；所述明火加热分为六段：加热一段，1215℃，时间3分钟；加热二段，1150℃，时间4分钟；加热三段，1040℃，时间2分钟；加热四段，970℃，时间3.5分钟；加热五段，890℃，时间1.5小时；加热六段，790℃，时间1.5小时；所述回火在退火炉中进行，温度为650℃，保温2小时。
实施例4
实施例4提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，所述第一次轧制变形量为63％；所述第二次轧制变形量为88％；所述第三次轧制变形量为53％；所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1130℃，保温时间2.8h；所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1250℃，保温时间4.5h；所述明火加热分为六段：加热一段，1225℃，时间3.5分钟；加热二段，1180℃，时间4.5分钟；加热三段，1070℃，时间2.5分钟；加热四段，980℃，时间4.5分钟；加热五段，930℃，时间1.8小时；加热六段，810℃，时间1.8小时；所述回火在退火炉中进行，温度为710℃，保温2.3小时。
实施例5
实施例5提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，所述第一次轧制变形量为65％；所述第二次轧制变形量为90％；所述第三次轧制变形量为55％；所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1150℃，保温时间3h；所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1300℃，保温时间5h；所述明火加热分为六段：加热一段，1200℃，时间4分钟；加热二段，1080℃，时间5分钟；加热三段，990℃，时间3分钟；加热四段，940℃，时间5分钟；加热五段，820℃，时间2小时；加热六段，710℃，时间2小时；所述回火在退火炉中进行，温度为720℃，保温2.5小时。
对比例1
对比例1提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，没有第一次轧制、第一次中间热处理。
对比例2
对比例2提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，没有第二次轧制、第二次中间热处理。
对比例3
对比例3提供一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其与实施例1基本相同，不同的是，没有第三次热处理。
上述实施例和对比例的产品性能测试；测试结果见表1；测试方法按照相应国标进行。
表1
| 项目 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) |
| 实施例1 | 920 | 578 |
| 实施例2 | 945 | 586 |
| 实施例3 | 952 | 592 |
| 实施例4 | 968 | 601 |
| 实施例5 | 980 | 610 |
| 对比例1 | 832 | 557 |
| 对比例2 | 829 | 560 |
| 对比例3 | 816 | 563 |
从上表可以看出，本发明实施例公开的高温合金GH4169的冷轧工艺制成的高温合金GH4169具有较好的机械力学性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，包括第一次轧制、第一次中间热处理、第二次轧制、第二次中间热处理、第三次轧制和第三次热处理；所述第一次轧制变形量为55％～65％；所述第二次轧制变形量为80％～90％；所述第三次轧制变形量为45％～55％；第三次热处理在热处理炉内完成，采用明火加热，水淬火，然后高温回火的热处理工艺；所述明火加热分为六段：加热一段，1230-1200℃，时间2-4分钟；加热二段，1200-1080℃，时间3-5分钟；加热三段，1080-990℃，时间1-3分钟；加热四段，990-940℃，时间2-5分钟；加热五段，940-820℃，时间1-2小时；加热六段，820-710℃，时间1-2小时；所述回火在退火炉中进行，温度为580-720℃，保温1.5-2.5小时。
2.根据权利要求1所述的一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，所述第一次轧制锻件厚度由4.5mm轧至1.8mm；所述第二次轧制锻件厚度由1.8mm轧至1.0mm；所述第三次轧制锻件厚度由1.0mm轧至0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，所述第一次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1050-1150℃，保温时间2～3h。
4.根据权利要求1所述的一种高温合金GH4169的冷轧工艺，其特征在于，所述第二次中间热处理为退火处理，所述退火处理是在退火炉内进行，温度为1000-1300℃，保温时间3～5h。
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