CN114871371A - 一种大规格n06600高温合金自由锻板坯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，经过真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼的N06600合金高温合金铸锭，锻造方法包括加热和锻造，加热采用“逐级降温”的加热方法，锻造采用“径向拔长”的锻造方法。制备的N06600高温合金板坯规格(厚度×宽度×长度)为(100～120)mm×(800～1180)mm×Lmm，力学性能均能满足相应的标准要求，在高温合金大规格板坯制备领域具有广泛的适用性。

Description

一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料热加工技术领域，具体为一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法。
背景技术
N06600合金是一种Ni-Cr-Fe基固溶强化型变形高温合金，在800℃以下具有良好的热强性和高的塑性，在1000℃以下具有良好的耐高温和抗氧化性。成形性能良好，易于焊接，在淡水和流动海水中具有良好的抗蚀性，对各种废汽、碱性溶液和大多数有机酸及其化合物的耐腐蚀力很高，合金的抗氧化温度可达1180℃，适宜制作700℃～800℃以下工作的发动机燃烧室、以及1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。
N06600合金变形性能好，但目前制备大规格板坯的方法为多数为非真空+电渣重熔的冶炼方式，生产的零件的纯净度(非金属夹杂物评价)难以保证，易产生晶间腐蚀，且目前生产方式制备的板坯尺寸较小，板坯后续轧制需增加火次，成本较高。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，解决了背景技术中提出的现有技术带来的的产品纯净度问题以及板坯的成品尺寸较小的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，具体包括以下内容：
步骤1：经过真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼的N06600高温合金铸锭；
步骤2：开坯锻造加热温度为1100℃～1160℃，保温时间3h～8h，开坯锻造为第1火次，铸锭在8000T的快锻机上进行轴向镦拔变形，镦粗的变形量在20％～50％，拔长的变形量在15％～35％，每道次变形量在10％～20％；
步骤3：第2～3火加热温度在1100℃～1160℃，保温时间1.5h～3.5h，在8000T快锻机上进行径向拔长，拔长的变形量在30％～50％，径向拔长完成后坯料宽度为800～1180mm，拔长为连续回炉，每道次变形量在10％～20％；
步骤4：径向拔长后的坯料在1050℃～1150℃保温1h～3h后进行2～3火次连续回炉的轴向拔长锻造，拔长变形量在20％～40％，每道次变形量在15％～20％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为(100～120)mm×(800～1180)mm×L。
优选地，所述步骤1中铸锭直径为420mm～550mm。
优选地，所述步骤2中的开坯锻造加热温度为1110℃～1150℃，冷料装炉升温速率为1℃～3℃/min，保温时间为3h～8h，镦粗和拔长每道次的变形量均不大于20％，拔长后平整端面，且滚圆至原尺寸。
优选地，所述步骤4中采用在8000T快锻机上沿坯料轴向进行拔长锻造。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的方法采用真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼N06600高温合金铸锭，通过加热方法与锻造火次的有效搭配，变形方式与变形量的优化，制备了规格为(100～120)mm×(800～1180)mm×Lmm的大规格板坯，板坯的力学性能能满足相应的标准要求，在高温合金大规格板坯制备领域具有广泛的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为115mm×1150mm×3250mm规格N06600高温合金自由锻板坯的心部非金属夹杂物图；
图2为115mm×1150mm×3250mm规格N06600高温合金自由锻板坯的宽度/2非金属夹杂物图；
图3为115mm×1150mm×3250mm规格N06600高温合金自由锻板坯的边部非金属夹杂物图；
图4为115mm×1150mm×3250mm规格N06600高温合金自由锻板坯的实物图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，及进行非创造性的扩展而得出的其它结论，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤1：采用真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼的N06600高温合金铸锭，铸锭直径为435mm；
步骤2：开坯锻造加热温度为1150℃，加热保温时间为3h，，升温速率为1.7℃/min，开坯锻造为第1火次，铸锭在8000T的快锻机上进行轴向镦拔变形，镦粗的变形量在42.8％，拔长的变形量在17.3％，每道次变形量在14.3％，锻后热料回炉进行下一步骤，本步骤完成后坯料尺寸为Φ560mm×1280mm；
步骤3：第2～3火加热温度在1150℃，加热保温时间为1.5h，在8000T快锻机上进行径向拔长，拔长的变形量在49.1％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为285mm×860mm×1280mm，拔长为连续回炉，每道次变形量在10％；
步骤4：径向拔长后的坯料在1150℃保温1h后进行2～3火次连续回炉的轴向拔长锻造，拔长变形量在29.8％，每道次变形量21％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为100mm×860mm×3200mm。
实施例2
步骤1：采用真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼的N06600高温合金铸锭，铸锭直径为525mm；
步骤2：开坯锻造加热温度为1150℃，加热保温时间为3h，，升温速率为1.7℃/min，开坯锻造为第1火次，铸锭在8000T的快锻机上进行轴向镦拔变形，镦粗的变形量在23％，拔长的变形量在25％，每道次变形量在15％，锻后热料回炉进行下一步骤，本步骤完成后坯料尺寸为Φ600mm×1030mm；
步骤3：第2～3火加热温度在1150℃，加热保温时间为1h～1.5h，在8000T快锻机上进行径向拔长，拔长的变形量在41.6％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为275mm×1030mm×1100mm，拔长为连续回炉，每道次变形量在13％；
步骤4：径向拔长后的坯料在1150℃保温1h后进行2～3火次连续回炉进行轴向拔长锻造，拔长变形量在27.3％，每道次变形量在15％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为100mm×1030mm×3000mm。
实施例3
步骤1中采用真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼的N06600高温合金铸锭，铸锭直径为525mm；
步骤2：开坯锻造加热温度为1150℃，加热保温时间为3h，升温速率为1.7℃/min，开坯锻造为第1火次，铸锭在8000T的快锻机上进行轴向镦拔变形，镦粗的变形量在41％，拔长的变形量在15％，镦粗每道次变形量在23％，锻后热料回炉进行下一步骤，本步骤完成后坯料尺寸为Φ665mm×1250mm；
步骤3：第2～3火加热温度在1150℃，加热保温时间为2h，在8000T快锻机上进行径向拔长，拔长的变形量在46.8％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为300mm×1150mm×1250mm，拔长为连续回炉，每道次变形量在10％；
步骤4：径向拔长后的坯料在1100℃保温2h后进行2～3火次连续回炉进行轴向拔长锻造，拔长变形量在33％，每道次变形量在16.7％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为115mm×1150mm×3250mm。
采用本发明的方法进行了多批次生产，生产出1批规格为115mm×1150mm×3250mm的N06600高温合金板坯(心部、宽度/2、边部)的抛光态非金属夹杂物图片如图1-图3所示及板坯照片如图4所示。
从表1可以看出，室拉拉伸性能的富余量较多。
表1N06600高温合金板坯力学性能
Figure BDA0003558778830000061
Figure BDA0003558778830000071
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，其特征在于，具体包括以下内容：
步骤1：经过真空感应熔炼+电渣重熔的两联冶炼工艺冶炼的N06600高温合金铸锭；
步骤2：开坯锻造加热温度为1100℃～1160℃，保温时间3h～8h，开坯锻造为第1火次，铸锭在8000T的快锻机上进行轴向镦拔变形，镦粗的变形量在20％～50％，拔长的变形量在15％～35％，每道次变形量在10％～20％；
步骤3：第2～3火加热温度在1100℃～1160℃，保温时间1.5h～3.5h，在8000T快锻机上进行径向拔长，拔长的变形量在30％～50％，径向拔长完成后坯料宽度为800～1180mm，拔长为连续回炉，每道次变形量在10％～20％；
步骤4：径向拔长后的坯料在1050℃～1150℃保温1h～3h后进行2～3火次连续回炉的轴向拔长锻造，拔长变形量在20％～40％，每道次变形量在15％～20％，拔长完成后坯料尺寸(厚度×宽度×长度)为(100～120)mm×(800～1180)mm×L。
2.根据权利要求1所述的一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，其特征在于：所述步骤1中铸锭直径为420mm～550mm。
3.根据权利要求1所述的一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的开坯锻造加热温度为1110℃～1150℃，冷料装炉升温速率为1℃～3℃/min，保温时间为3h～8h，镦粗和拔长每道次的变形量均不大于20％，拔长后平整端面，且滚圆至原尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种大规格N06600高温合金自由锻板坯的制备方法，其特征在于：所述步骤4中采用在8000T快锻机上沿坯料轴向进行拔长锻造。
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