CN114086092A - 镍基高温合金极薄带材制备方法 - Google Patents

镍基高温合金极薄带材制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镍基高温合金极薄带材制备方法,涉及冶金领域,目的在于提供一种新的制备镍基高温合金极薄带材的方法。本发明采用的技术方案是:镍基高温合金极薄带材制备方法,以固溶态镍基高温合金板作为轧制的坯料,然后对坯料采用四辊冷轧机进行三轧两退火轧制,得到半成品极薄带材,最后进行固溶处理和时效处理,得到成品极薄带材。对坯料采用四辊冷轧机进行三轧两退火轧制,通过合理分配各冷轧道次的变形量,有效减小加工硬化对轧制过程的影响,又尽可能多地减少了轧制道次;同时,合理控制轧制速率和张力大小,控制轧制过程坯料的有效变形,避免坯料被拉断。本发明用于制备厚度为0.10~0.16mm的镍基高温合金极薄带材。

Description

镍基高温合金极薄带材制备方法
技术领域
本发明涉及冶金领域,具体是一种制备镍基高温合金极薄带材的方法。
背景技术
在镍基合金领域,可以通过轧制变形工艺制备镍基合金薄板。例如,申请公布号为CN111411265A的专利公开了一种镍基合金超薄板材及其制备方法,镍基合金超薄板材制备方法包括合金熔炼、铸锭均匀化处理、开坯、热轧、冷轧和热处理等步骤,获得超细或者纳米组织结构的镍基合金的超薄规格板材,板材厚度小于0.1mm。
授权公告号为CN 104107833 B的专利公开了一种冷轧薄带钢的轧制方法,采用厚度为2.5~3.0mm的热轧带钢卷为原料,先在四立柱二十辊轧机上进行粗轧,经多道次冷轧至厚度为0.6~0.8mm的半成品带钢,然后进行固溶处理,再在四立柱二十辊轧机上进行精轧,经多道轧制将半成品带钢轧制到厚度为0.3~0.4mm的成品,最后将精扎后的钢带进行冷却处理,冷却完后的钢带进入飞剪装置进行分段处理。该轧制方法适合制备厚度为0.3~0.4mm的极薄钢带,并不适合制备厚度更小的镍基合金带材。
发明内容
本发明提供一种镍基高温合金极薄带材制备方法,目的在于提供一种新的制备镍基高温合金极薄带材的方法。
本发明采用的技术方案是:镍基高温合金极薄带材制备方法,包括以下步骤:
S1、确定坯料:以厚度为0.80~1.20mm的固溶态镍基高温合金板作为轧制的坯料。例如,坯料为GH4169合金板。
S2、对坯料采用四辊冷轧机进行三轧两退火轧制:首先,将坯料冷轧至厚度为0.20~0.36mm,轧机左右张力13~15kN,轧制速度0.04~0.06m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度970~990℃,保温10~30min,冷却;再次,冷轧至厚度为0.19~0.23mm,轧机左右张力10~13kN,轧制速度0.04~0.06m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,970~990℃,保温10~30min,冷却;最后,冷轧至厚度为0.10~0.16mm的半成品极薄带材,轧机左右张力5~7kN,轧制速度0.04~0.06m/s。
具体的:两次退火的冷却均为氩气冷却。
S3、将半成品极薄带材进行固溶处理和时效处理,得到成品极薄带材。
具体的:半成品极薄带材采用保护气氛炉进行固溶处理,温度945~965℃,保温1h,炉冷;固溶处理后采用保护气氛炉进行时效处理,温度710~730℃,保温8h,然后2h冷至620℃,保温8小时,炉冷。
本发明的有益效果是:对坯料采用四辊冷轧机进行三轧两退火轧制,通过合理分配各冷轧道次的变形量,既有效减小了加工硬化对轧制过程的影响,又尽可能多地减少了轧制道次;同时,针对不同道次轧制过程的不同,合理控制轧制速率和张力大小,控制轧制过程坯料的有效变形,同时避免坯料被拉断。按照本发明制得的成品极薄带材尺寸板型良好,抗拉强度达到1558~1584MPa,屈服强度达到1291~1308MPa。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
镍基高温合金极薄带材制备方法,步骤如下:(1)选择坯料,采用120mm×500mm×1mm的固溶态GH4169合金板作为坯料。(2)冷轧工序,采用四辊冷轧机进行三轧两退火工艺轧制,步骤为:首先,将坯料冷轧至厚度为0.32mm,轧机左右张力14kN,轧制速度0.05m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;再次,将退火后的坯料冷轧至厚度为0.19mm,轧机左右张力11kN,轧制速度0.05m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;最后,冷轧至厚度为0.15mm的半成品极薄带材,轧机左右张力7kN,轧制速度0.05m/s。(3)热处理,将半成品极薄带材采用保护气氛炉进行固溶处理,温度955℃,保温1h,炉冷;固溶处理后采用保护气氛炉进行时效处理,温度720℃,保温8h,然后2h冷至620℃,保温8小时,炉冷。
试制的单张成品极薄带材尺寸板型良好,力学性能:抗拉强度1566MPa,屈服强度1289MPa。
实施例二
镍基高温合金极薄带材制备方法,步骤如下:(1)选择坯料,采用120mm×500mm×1mm的固溶态GH4169合金板作为坯料。(2)冷轧工序,采用四辊冷轧机进行三轧两退火工艺轧制,步骤为:首先,将坯料冷轧至厚度为0.30mm,轧机左右张力14kN,轧制速度0.04m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;再次,将退火后的坯料冷轧至厚度为0.20mm,轧机左右张力11kN,轧制速度0.04m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;最后,冷轧至厚度为0.10mm的半成品极薄带材,轧机左右张力5kN,轧制速度0.04m/s。(3)热处理,将半成品极薄带材采用保护气氛炉进行固溶处理,温度955℃,保温1h,炉冷;固溶处理后采用保护气氛炉进行时效处理,温度720℃,保温8h,然后2h冷至620℃,保温8小时,炉冷。
试制的单张成品极薄带材尺寸板型良好,力学性能:抗拉强度1558MPa,屈服强度1308MPa。
实施例三
镍基高温合金极薄带材制备方法,步骤如下:(1)选择坯料,采用120mm×500mm×1mm的固溶态GH4169合金板作为坯料。(2)冷轧工序,采用四辊冷轧机进行三轧两退火工艺轧制,步骤为:首先,将坯料冷轧至厚度为0.29mm,轧机左右张力13kN,轧制速度0.06m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;再次,将退火后的坯料冷轧至厚度为0.21mm,轧机左右张力12kN,轧制速度0.06m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;最后,冷轧至厚度为0.12mm的半成品极薄带材,轧机左右张力6kN,轧制速度0.06m/s。(3)热处理,将半成品极薄带材采用保护气氛炉进行固溶处理,温度955℃,保温1h,炉冷;固溶处理后采用保护气氛炉进行时效处理,温度720℃,保温8h,然后2h冷至620℃,保温8小时,炉冷。
试制的单张成品极薄带材尺寸板型良好,力学性能:力学性能:抗拉强度1584MPa,屈服强度1291MPa。

Claims (7)

1.镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、确定坯料:以厚度为0.80~1.20mm的固溶态镍基高温合金板作为轧制的坯料;
S2、对坯料采用四辊冷轧机进行三轧两退火轧制:首先,将坯料冷轧至厚度为0.20~0.36mm,轧机左右张力13~15kN,轧制速度0.04~0.06m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度970~990℃,保温10~30min,冷却;再次,冷轧至厚度为0.19~0.23mm,轧机左右张力10~13kN,轧制速度0.04~0.06m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,970~990℃,保温10~30min,冷却;最后,冷轧至厚度为0.10~0.16mm的半成品极薄带材,轧机左右张力5~7kN,轧制速度0.04~0.06m/s;
S3、将半成品极薄带材进行固溶处理和时效处理,得到成品极薄带材。
2.如权利要求1所述的镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:S1中,坯料为GH4169合金板。
3.如权利要求1所述的镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:S2中,两次退火的冷却均为氩气冷却。
4.如权利要求1、2或3所述的镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:S3中,半成品极薄带材采用保护气氛炉进行固溶处理,温度945~965℃,保温1h,炉冷;固溶处理后采用保护气氛炉进行时效处理,温度710~730℃,保温8h,然后2h冷至620℃,保温8小时,炉冷。
5.如权利要求4所述的镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:S2中,三轧两退火工艺的步骤为:首先,将坯料冷轧至厚度为0.32mm,轧机左右张力14kN,轧制速度0.05m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;再次,冷轧至厚度为0.19mm,轧机左右张力11kN,轧制速度0.05m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;最后,冷轧至厚度为0.15mm的半成品极薄带材,轧机左右张力7kN,轧制速度0.05m/s。
6.如权利要求4所述的镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:S2中,三轧两退火工艺的步骤为:首先,将坯料冷轧至厚度为0.30mm,轧机左右张力14kN,轧制速度0.04m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;再次,冷轧至厚度为0.20mm,轧机左右张力11kN,轧制速度0.04m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;最后,冷轧至厚度为0.10mm的半成品极薄带材,轧机左右张力5kN,轧制速度0.04m/s。
7.如权利要求4所述的镍基高温合金极薄带材制备方法,其特征在于:S2中,三轧两退火工艺的步骤为:首先,将坯料冷轧至厚度为0.29mm,轧机左右张力13kN,轧制速度0.06m/s;其次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;再次,冷轧至厚度为0.21mm,轧机左右张力12kN,轧制速度0.06m/s;再次,采用保护气氛炉进行退火,温度980℃,保温20min,氩气冷却;最后,冷轧至厚度为0.12mm的半成品极薄带材,轧机左右张力6kN,轧制速度0.06m/s。
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