CN112342477A - 一种表层晶粒度的控制方法 - Google Patents

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沈斌
白文平
戚大涛
石岩
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    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon

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Abstract

本发明公开了一种表层晶粒度的控制方法，包括以下步骤：S1、通过对每批原材料试样进行热处理试验寻找GH738的γ”的溶解温度高于溶解温度将会得到均匀的晶粒，以来此确定锻造温度及过程退火的温度；在A温度到E温度每5℃提高进行试验，通过试验原材料在A温度下得到混晶及细晶带，在B、C、D温度下得到均匀的晶粒，E温度下晶粒开始长大；故选用B温度为初轧温度，D温度为终轧温度；S2、在制坯及轧制过程中需控制温度的降低；本发明，控制GH738环轧晶粒度的极差，使各部位晶粒度在均匀，极差不超过2级；控制GH738环轧细晶带的出现，以解决细晶、混晶带来的高温持久的不合格问题。

Description

一种表层晶粒度的控制方法
技术领域
本发明涉及表层晶粒度的控制方法技术领域，具体为一种表层晶粒度的控制方法。
背景技术
近些年随国产航空发动机的不断发展，其内部使用的高温合金的要求越来越高。高温下高温合金的晶粒会迅速变大，温度偏低其锻造塑性又会急速下降，致使高温合金锻造温度范围窄，环轧难度很大。其中GH738的环轧过程一直处在不断的摸索过程中，为了控制其晶粒度的均匀性，大部分锻件采用模锻的方式进行成型，环轧过程中的混晶及细晶问题一直难以解决；针对这些缺陷，所以我们设计一种表层晶粒度的控制方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表层晶粒度的控制方法，控制GH738环轧晶粒度的极差，使各部位晶粒度在均匀，极差不超过2级；控制GH738环轧细晶带的出现，以解决细晶、混晶带来的高温持久的不合格问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种表层晶粒度的控制方法，包括以下步骤：
S1、通过对每批原材料试样进行热处理试验寻找GH738的γ”的溶解温度高于溶解温度将会得到均匀的晶粒；
在A温度到E温度每5℃提高进行试验，通过试验原材料在A温度下得到混晶及细晶带，在B、C、D温度下得到均匀的晶粒，E温度下晶粒开始长大；故选用B温度为初轧温度，D温度为终轧温度；
S2、在制坯及轧制过程中需控制温度的降低；
制坯过程中需用保温棉覆盖棒料的外径及两端面，所有工装模具需提前预热至300℃，镦粗冲孔需在60s内完成；
预轧及终轧的过程中内外径需用铁丝包上保温棉；
预轧及终轧需在没有轴向轧制的立式碾环机上锻造，此类高温合金若进行轴向轧制，锻件端面温度提高，表层晶粒急剧长大，在立式碾环机进行径向轧制，一般需在30s内完成；
最后一火的终轧温度选用D温度，并且壁厚减薄量需控制在30%以上；
S3、锻造完成后需进行过程退火，进行晶粒度的均匀化。
本发明的有益效果：通过寻找γ”的溶解温度确定锻造温度，以避免温度定的过高或者偏低导致的晶粒粗大或者栾晶的出现；通过控制锻造过程中的温降及温升，以避免出现混晶；通过控制最后一火的轧制温度及变形量，以达到轧制过程中的大晶粒细化及均匀化；通过过程退火以达到锻件晶粒的完全均匀化，消除细晶带；本发明，控制GH738环轧晶粒度的极差，使各部位晶粒度在均匀，极差不超过2级；控制GH738环轧细晶带的出现，以解决细晶、混晶带来的高温持久的不合格问题。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明A温度晶粒图；
图2为本发明B温度晶粒图；
图3为本发明E温度晶粒图；
图4为本发明轧制结束后的晶粒图；
图5为本发明过程退火后的晶粒图。
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种表层晶粒度的控制方法，包括以下步骤：
S1、通过对每批原材料试样进行热处理试验寻找GH738的γ”的溶解温度高于溶解温度将会得到均匀的晶粒，以来此确定锻造温度及过程退火的温度；
在A温度到E温度每5℃提高进行试验，通过试验原材料在A温度下得到混晶及细晶带，在B、C、D温度下得到均匀的晶粒，E温度下晶粒开始长大；故选用B温度为初轧温度，D温度为终轧温度；
S2、在制坯及轧制过程中需控制温度的降低，温度降低一方面锻件开裂，另一方面晶粒会出现栾晶，影响最终的性能；
制坯过程中需用保温棉覆盖棒料的外径及两端面，所有工装模具需提前预热至300℃，镦粗冲孔需在60s内完成；
预轧及终轧的过程中内外径需用铁丝包上保温棉，以防止在轧制过程中表面温降过快及表面的温度不均匀导致的晶粒的不均匀；
预轧及终轧需在没有轴向轧制的立式碾环机上锻造，此类高温合金若进行轴向轧制，锻件端面温度提高，表层晶粒急剧长大，在立式碾环机进行径向轧制，一般需在30s内完成；
最后一火的终轧温度选用D温度，并且壁厚减薄量需控制在30%以上，以进行充分的轧制，将大晶粒打碎；
S3、锻造完成后需进行过程退火，进行晶粒度的均匀化，环轧过程是个动态结晶的过程，加上变形死区的存在，势必会存在混晶区及细晶带，此时需进行过程退火，通过前期试验γ”的溶解温度，选用C温度进行过程退火，确保锻件晶粒为等轴的均匀晶粒。
本发明的工作原理：通过寻找γ”的溶解温度确定锻造温度，以避免温度定的过高或者偏低导致的晶粒粗大或者栾晶的出现；通过控制锻造过程中的温降及温升，以避免出现混晶；通过控制最后一火的轧制温度及变形量，以达到轧制过程中的大晶粒细化及均匀化；通过过程退火以达到锻件晶粒的完全均匀化，消除细晶带；本发明，控制GH738环轧晶粒度的极差，使各部位晶粒度在均匀，极差不超过2级；控制GH738环轧细晶带的出现，以解决细晶、混晶带来的高温持久的不合格问题。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.一种表层晶粒度的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过对每批原材料试样进行热处理试验寻找GH738的γ”的溶解温度高于溶解温度将会得到均匀的晶粒，以来此确定锻造温度及过程退火的温度；
在A温度到E温度每5℃提高进行试验，通过试验原材料在A温度下得到混晶及细晶带，在B、C、D温度下得到均匀的晶粒，E温度下晶粒开始长大；故选用B温度为初轧温度，D温度为终轧温度；
S2、在制坯及轧制过程中需控制温度的降低，温度降低一方面锻件开裂，另一方面晶粒会出现栾晶，影响最终的性能；
制坯过程中需用保温棉覆盖棒料的外径及两端面，所有工装模具需提前预热至300℃，镦粗冲孔需在60s内完成；
预轧及终轧的过程中内外径需用铁丝包上保温棉，以防止在轧制过程中表面温降过快及表面的温度不均匀导致的晶粒的不均匀；
预轧及终轧需在没有轴向轧制的立式碾环机上锻造，此类高温合金若进行轴向轧制，锻件端面温度提高，表层晶粒急剧长大，在立式碾环机进行径向轧制，一般需在30s内完成；
最后一火的终轧温度选用D温度，并且壁厚减薄量需控制在30%以上，以进行充分的轧制，将大晶粒打碎；
S3、锻造完成后需进行过程退火，进行晶粒度的均匀化，环轧过程是个动态结晶的过程，加上变形死区的存在，势必会存在混晶区及细晶带，此时需进行过程退火，通过前期试验γ”的溶解温度，选用C温度进行过程退火，确保锻件晶粒为等轴的均匀晶粒。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB953948A (en) * 1961-04-17 1964-04-02 Aerojet General Co Alloy
EP2589449A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Alstom Technology Ltd A process for the production of articles made of a gamma-prime precipitation-strengthened nickel-base superalloy by selective laser melting (SLM)
CN103276333A (zh) * 2013-06-07 2013-09-04 北京科技大学 一种gh4738镍基高温合金铸锭均匀化处理方法
CN111069496A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 西北工业大学 一种gh4738合金匀晶环锻件的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB953948A (en) * 1961-04-17 1964-04-02 Aerojet General Co Alloy
EP2589449A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Alstom Technology Ltd A process for the production of articles made of a gamma-prime precipitation-strengthened nickel-base superalloy by selective laser melting (SLM)
US20130228302A1 (en) * 2011-11-04 2013-09-05 Alstom Technology Ltd Process for the production of articles made of a gamma-prime precipitation-strengthened nickel-base superalloy by selective laser melting (slm)
CN103276333A (zh) * 2013-06-07 2013-09-04 北京科技大学 一种gh4738镍基高温合金铸锭均匀化处理方法
CN111069496A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 西北工业大学 一种gh4738合金匀晶环锻件的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾维虎等: "固溶处理温度对GH738合金组织和性能的影响", 《铸造技术》 *
李浩宇等: "GH4738合金均匀化过程组织演变及热变形行为", 《材料热处理学报》 *
邰清安等: "锻造工艺及热处理参数对GH738合金环形锻件组织均匀性的影响", 《精密成形工程》 *

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