CN112846015A - 一种gh536高温合金环形锻件成型方法 - Google Patents

一种gh536高温合金环形锻件成型方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112846015A
CN112846015A CN202011555882.XA CN202011555882A CN112846015A CN 112846015 A CN112846015 A CN 112846015A CN 202011555882 A CN202011555882 A CN 202011555882A CN 112846015 A CN112846015 A CN 112846015A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
forging
expanding
less
deformation amount
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.)
Granted
Application number
CN202011555882.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112846015B (zh
Inventor
崔亚军
姚彦军
李鹏
胡维贤
李明
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.)
Shaanxi Hongyuan Aviation Forging Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Hongyuan Aviation Forging 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 Shaanxi Hongyuan Aviation Forging Co Ltd filed Critical Shaanxi Hongyuan Aviation Forging Co Ltd
Priority to CN202011555882.XA priority Critical patent/CN112846015B/zh
Publication of CN112846015A publication Critical patent/CN112846015A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112846015B publication Critical patent/CN112846015B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明属于锻造热加工领域，涉及一种GH536高温合金环形锻件成型方法，所述方法中镦饼冲孔工序：高温加热温度为1115℃～1120℃，每火次变形量不小于40％，锻造频次为15～18次/min；马扩平端面工序：高温加热温度为1120℃～1125℃，每火次变形量不小于20％，锻造频次为30～33次/min；扩孔工序：高温加热温度为1125℃～1130℃，每火次变形量不小于35％，环增速为7～9mm/s；本发明有效提高高温合金锻件的组织可靠性，成功制备出组织均匀、性能优良的细晶GH536高温合金环形锻件。

Description

一种GH536高温合金环形锻件成型方法
技术领域
本发明属于锻造热加工领域，具体涉及一种具有均匀细晶组织的GH536高温合金环件制造方法。
背景技术
GH536合金是一种Ni-Cr-Fe基固溶强化型变形高温合金，该合金在900℃以下具有中等的持久、蠕变强度；具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能、良好的冷热加工成形性。适于制造在900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室等部件，以及工作温度可达1080℃短时使用的部件。
航空发动机燃烧室等部件长时间处于高温高压状态，在复杂的温度场和应力场中工作，对零件组织均匀性和力学性能提出了更高的要求，尤其近几年，相关发动机厂家提出GH536合金环件在性能优良的前提下，平均晶粒度要达到5级或更细的要求，而目前的自由锻工艺技术很难达到。由于GH536合金环件成型后不易返修，要一次性制备出细晶GH536合金环件，控制锻造的加热、变形及热处理过程是关键和难点。
发明内容
本发明的目的是：设计一种GH536高温合金环形锻件成型方法，提供合适的锻造加热温度、锻造变形量、锻造频次、环增速和热处理制度的匹配，稳定制备出平均晶粒度达到5级或更细且性能优良的GH536环形锻件。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：
一种GH536高温合金环形锻件成型方法，所述方法中锻件经过镦饼冲孔、马扩平端面、扩孔三个工序后，经热处理后晶粒度≥5级。
所述镦饼冲孔工序：
高温加热温度为1115℃～1120℃，每火次变形量不小于40％，锻造频次为15～18次/min。
所述马扩平端面工序：
高温加热温度为1120℃～1125℃，每火次变形量不小于20％，锻造频次为30～33次/min。
所述扩孔工序：
高温加热温度为1125℃～1130℃，每火次变形量不小于35％，环增速为7～9mm/s。
所述锻件热处理制度为(1125～1130)℃×(1.5～2)min/mm，空冷。
每个工序中，若为冷料入炉，还需要预热的步骤，若热料回炉则不进行预热，预热温度定温为800±50℃，保温时间按1.0min/mm计算。
每个工序中，高温加热系数均为0.8min/mm。
所述镦饼冲孔、马扩平端面工序中热料回炉的加热系数为0.6min/mm。
本发明的有益效果是：
GH536环件在自由锻锤生产时晶粒度受锻造温度、变形量及热处理制度的影响极为敏感，锻件在成形过程中需要温度和变形量匹配良好，使得锻态晶粒度合适。
本发明的方法的镦饼冲孔、马扩平端面和扩孔三个环节，对变形量分别进行控制，其中，镦饼冲孔变形量最大，扩孔变形量次之，马扩平端面变形量最小；
本发明GH536高温合金环形锻件成型方法通过锻造加热温度、锻造火次间变形量、锻造频次、环增速及热处理制度的合理控制，有效提高高温合金锻件的组织可靠性，成功制备出组织均匀、性能优良的细晶GH536高温合金环形锻件，使得不易返修的环形类锻件一次达到预期的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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为经过本发明的方法处理后锻件的显微组织图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。
在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。
GH536高温合金环形锻件的生产通常采用两台阶加热，即预热+高温的加热制度，预热温度定温为800℃，保温时间T1按1.0min/mm计算。
本发明对镦饼冲孔、马扩平端面、扩孔三个工序的锻造加热温度、每火次变形量、锻造频次、环增速及锻件热处理制度具体参数如下：
镦饼冲孔工序高温加热温度为1115℃～1120℃，每火次变形量不小于40％，锻造频次为15～18次/min；
马扩平端面工序高温加热温度为1120℃～1125℃，每火次变形量不小于20％，锻造频次为30～33次/min；
扩孔工序高温加热温度为1125℃～1130℃，每火次变形量不小于35％，环增速为7～9mm/s；
件热处理制度为(1125℃～1130)℃×(1.5～2)min/mm，空冷。
具体见表1
表1工艺参数表
Figure BDA0002856461040000041
通过以上工艺参数的优化，成功制备出了组织均匀细小(晶粒度≥5级)、性能优良的细晶GH536高温合金环形锻件。
具体某型别件号的锻件外形尺寸Φ738×Φ668×97，晶粒度要求5级或更细。来料规格：φ250×200mm。
其锻造步骤详细如下：利用3T自由锻锤和φ1200mm扩孔机生产，分4火完成。
第一步：φ250×200mm坯料装炉，按800℃入炉保温200min，加热至1120℃高温保温200min后1火次镦饼、冲孔至φ347×φ110×103mm；变形量ε＝49％，锻造频次17次/min。
第二步：热料回炉加热至1125℃保温50min后1火次马扩平端面至φ425×φ270×100mm；变形量ε＝34％，锻造频次31次/min。
第三步：热料回炉加热至1125℃保温50min后1火次马扩平端面至φ470×φ350×100mm；变形量ε＝23％，锻造频次32次/min。
第四步：φ470×φ350×100mm坯料装炉，按800℃入炉保温60min，加热至1130℃高温保温60min后1火次扩孔至锻件图尺寸；变形量ε＝41％，环增速8mm/s。
第五步：热处理制度：固溶1130℃×60min；空冷；
第六步：将锻件进行理化测试，显微组织图如图1所示，图1中可以看出，锻件的低倍组织正常，无明显的清晰晶粒，高倍显微组织正常，锻件各个区域的晶粒度基本一致，均达到6级，高于指标要求的5级，高、低倍均符合标准要求。
各项性能指标达到标准，如表2所示。满足了该型发动机零件对其制备所需锻件的组织性能要求。
表2
表2锻件力学性能
Figure BDA0002856461040000051
表2中标准值为要求的技术指标，从表2试验结果可以看出，锻件的室温拉伸性能和高温持久性能均满足标准要求，其中室温拉伸的抗拉强度和高温持久时间的富裕量较大，室温拉伸抗拉强度比要求的技术指标提高了约50N/mm2，这是由于锻件的晶粒均匀细小，起到了细晶强化的作用。
综上所述，通过发明提高GH536高温合金环形锻件晶粒度的锻造方法，能够有效提高高温合金锻件的组织可靠性，成功制备出组织均匀、性能优良的细晶GH536高温合金环形锻件，使得不易返修的GH536环形锻件一次达到预期要求。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种GH536高温合金环形锻件成型方法，其特征在于：所述方法中锻件经过镦饼冲孔、马扩平端面、扩孔三个工序后，经热处理后晶粒度≥5级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：镦饼冲孔工序参数如下：
高温加热温度为1115℃～1120℃，每火次变形量不小于40％，锻造频次为15～18次/min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：马扩平端面工序参数如下：
高温加热温度为1120℃～1125℃，每火次变形量不小于20％，锻造频次为30～33次/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：扩孔工序参数如下：
高温加热温度为1125℃～1130℃，每火次变形量不小于35％，环增速为7～9mm/s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：锻件热处理制度为(1125～1130)℃×(1.5～2)min/mm，空冷。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每个工序中，若为冷料入炉，还需要预热的步骤，预热温度定温为800±50℃，保温时间按1.0min/mm计算。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每个工序中，高温加热系数为0.8min/mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：镦饼冲孔、马扩平端面工序中热料回炉的加热系数为0.6min/mm。
CN202011555882.XA 2020-12-24 2020-12-24 一种gh536高温合金环形锻件成型方法 Active CN112846015B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011555882.XA CN112846015B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种gh536高温合金环形锻件成型方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011555882.XA CN112846015B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种gh536高温合金环形锻件成型方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112846015A true CN112846015A (zh) 2021-05-28
CN112846015B CN112846015B (zh) 2023-01-13

Family

ID=75996759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011555882.XA Active CN112846015B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种gh536高温合金环形锻件成型方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112846015B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114160722A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 陕西宏远航空锻造有限责任公司 热材料制度对锻件的高温合金锻件内部组织影响成型方法
CN114160748A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 陕西宏远航空锻造有限责任公司 提高2a70合金环形锻件组织均匀性的锻造方法及装置
CN114289676A (zh) * 2021-12-15 2022-04-08 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4612062A (en) * 1983-09-28 1986-09-16 Bbc Brown, Boveri & Company, Ltd. Process for producing a fine-grained workpiece from a nickel-based superalloy
US5759305A (en) * 1996-02-07 1998-06-02 General Electric Company Grain size control in nickel base superalloys
CN101412066A (zh) * 2007-10-17 2009-04-22 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种gh4169合金盘的锤锻工艺
CN105345415A (zh) * 2015-12-25 2016-02-24 贵州航宇科技发展股份有限公司 Gh3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法
CN107913963A (zh) * 2017-12-07 2018-04-17 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh4169合金环形锻件成型方法
CN108555223A (zh) * 2017-12-13 2018-09-21 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh901合金盘件制造方法
CN109967667A (zh) * 2019-04-15 2019-07-05 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种提高gh141合金环件晶粒度均匀化方法
CN110976746A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh141合金锻件成型方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4612062A (en) * 1983-09-28 1986-09-16 Bbc Brown, Boveri & Company, Ltd. Process for producing a fine-grained workpiece from a nickel-based superalloy
US5759305A (en) * 1996-02-07 1998-06-02 General Electric Company Grain size control in nickel base superalloys
CN101412066A (zh) * 2007-10-17 2009-04-22 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种gh4169合金盘的锤锻工艺
CN105345415A (zh) * 2015-12-25 2016-02-24 贵州航宇科技发展股份有限公司 Gh3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法
CN107913963A (zh) * 2017-12-07 2018-04-17 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh4169合金环形锻件成型方法
CN108555223A (zh) * 2017-12-13 2018-09-21 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh901合金盘件制造方法
CN109967667A (zh) * 2019-04-15 2019-07-05 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种提高gh141合金环件晶粒度均匀化方法
CN110976746A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh141合金锻件成型方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李家祥等: "热处理制度对GH536合金晶粒度和性能的影响", 《特钢技术》 *
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》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114160722A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 陕西宏远航空锻造有限责任公司 热材料制度对锻件的高温合金锻件内部组织影响成型方法
CN114160748A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 陕西宏远航空锻造有限责任公司 提高2a70合金环形锻件组织均匀性的锻造方法及装置
CN114289676A (zh) * 2021-12-15 2022-04-08 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112846015B (zh) 2023-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112846015B (zh) 一种gh536高温合金环形锻件成型方法
CN108907049B (zh) 一种提高特tc4钛合金组织性能的锻造方法
CN106868436B (zh) 一种快径锻联合生产高温合金gh4169细晶棒材制造方法
JP6698940B2 (ja) 球状化構造の高炭素クロム軸受鋼の温間圧延リング成形方法
CN109822024B (zh) 一种750℃级高温合金锻件的锻造和热处理工艺
CN106623743B (zh) 一种gh4738合金模锻件及其制备方法
CN110976746B (zh) 一种gh141合金锻件成型方法
CN111215567A (zh) 提高gh4099高温合金薄壁类环件晶粒度的锻造方法
CN105063291A (zh) 一种提高13Cr9Mo2Co1NiVNbNB锻件冲击性能的热处理方法
CN107385369A (zh) 一种gh4698盘锻件晶粒尺寸控制与力学性能调节的方法
CN116411231A (zh) 一种自由锻成形镍基高温合金晶粒细化方法
CN117324522B (zh) 一种提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法
CN110205572B (zh) 一种两相Ti-Al-Zr-Mo-V钛合金锻棒的制备方法
CN107716840B (zh) 一种环锻件的生产工艺
CN114618970A (zh) 一种提高厚截面ta15钛合金锻件强度的锻造工艺
CN111451425B (zh) 一种控制白点缺陷的锻造方法
CN113145777A (zh) 一种提高奥氏体铁素体双相不锈钢强度和低温冲击性能的制造方法
CN104099456A (zh) 9Cr18MoV钢锻件的锻造及热处理方法
CN112122543B (zh) 一种细化In783合金厚壁环锻件晶粒的锻造方法
CN109622838B (zh) 一种高温合金加热锻造的方法及装置
CN108866298B (zh) 一种Cr12MoV钢的锻造热处理工艺
CN108866299B (zh) 一种Cr12MoV钢的锻造热处理方法
RU2349410C2 (ru) Способ изготовления цельнокатаных колец из жаропрочных никелевых сплавов
CN118321475B (zh) 一种高温合金的锻造工艺
CN112296245B (zh) 一种提高Wasp环类锻件蠕变性能的锻造方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant