CN115652235A - Gh4151合金细晶棒材及其制备方法与应用 - Google Patents
Gh4151合金细晶棒材及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115652235A CN115652235A CN202211021804.0A CN202211021804A CN115652235A CN 115652235 A CN115652235 A CN 115652235A CN 202211021804 A CN202211021804 A CN 202211021804A CN 115652235 A CN115652235 A CN 115652235A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- treatment
- temperature
- cooling
- carrying
- bar
- 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
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 101
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 197
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 44
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 37
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 34
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 24
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明属于金属材料制造领域，具体涉及一种GH4151合金细晶棒材及其制备方法与应用。该方法包括以下步骤：(1)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，得到扩散退火铸锭；(2)将所述扩散退火铸锭进行联合开坯处理，得到开坯棒材；(3)将所述开坯棒材进行热处理，得到GH4151合金细晶棒材。与现有技术相比，本发明研制的GH4151合金细晶棒材组织均匀，棒材力学性能显著提升。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制造领域，具体涉及一种GH4151合金细晶棒材及其制备方法与应用。
背景技术
GH4151合金中时效强化元素Al、Ti和Nb质量分数的总含量高达10wt％，固溶强化元素Cr、Co、Mo、W的总含量高达36wt％，γ'相含量高达54wt％，可用来制备800℃条件下使用的盘件、环件、叶片、紧固件等关键耐热零部件。高γ'相含量的GH4151合金热加工温度窗口窄、变形抗力大、开裂倾向大、易形成混晶组织。
现有的制备方法包括：(1)反复镦拔；(2)反复镦拔+径锻；(3)单向拔长。现有制备方法存在以下缺点：(a)火次多、总耗时长；(b)单火次耗时长，保温棉易脱落，表面温降严重，导致棒材边缘产生粗晶，影响棒材组织均匀性，降低棒材力学性能。
现有的制备方法已经不能满足GH4151合金均匀细晶棒材的研制需要。
因此，亟需一种简便高效的GH4151合金均匀细晶棒材的制备方法。
发明内容
本发明为克服现有技术中GH4151合金棒材晶粒度和力学性能不能满足要求的问题，提供一种GH4151合金细晶棒材及其制备方法与应用。与现有技术相比，本发明研制的GH4151合金细晶棒材细晶组织均匀，棒材力学性能显著提高。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种GH4151合金细晶棒材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，得到扩散退火铸锭；
(2)将所述扩散退火铸锭进行联合开坯处理，得到开坯棒材；
(3)将所述开坯棒材进行开坯后热处理，得到GH4151合金细晶棒材。
本发明第二方面提供一种上述方法制得的GH4151合金细晶棒材。
本发明第三方面提供一种上述的GH4151合金细晶棒材在航空发动机和燃气轮机的盘件、环件、叶片及紧固件中的应用。
通过上述技术方案，本发明提供的一种GH4151合金细晶棒材及其制备方法与应用获得以下有益的效果：
本发明中通过采用单相区镦粗+双相区拔长+热轧+温轧+冷轧联合开坯处理的方式，能够显著破碎GH4151合金铸锭树枝晶，高效地细化晶粒组织。与现有技术相比，本发明研制的GH4151合金细晶棒材细晶组织均匀，棒材力学性能显著提高。
优选地，通过进一步的多级退火方式；优选地进行开坯后热处理，制得GH4151合金细晶棒材的组织均匀性和力学性能获得进一步的提升。
本申请不仅能够细化难变形合金GH4151棒材晶粒组织，而且可以提高棒材热变形能力，GH4151合金细晶棒材的晶粒度细于8级，心部与边缘晶粒度级差小于2，室温抗拉强度≥1650MPa，800℃抗拉强度≥1150MPa，800℃/500MPa持久寿命≥65h。
附图说明
图1为本发明中实施例1的金相图。
图2为本发明中实施例3的金相图。
图3为本发明中对比例1的金相图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种GH4151合金细晶棒材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，得到扩散退火铸锭；
(2)将所述扩散退火铸锭进行联合开坯处理，得到开坯棒材；
(3)将所述开坯棒材进行开坯后热处理，得到GH4151合金细晶棒材。
本发明中对GH4151合金铸锭的制备方式不做特殊的限定，该GH4151合金铸锭由本领域的常规方法获得即可，例如GH4151合金铸锭由真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗熔炼三联工艺冶炼得到，或者GH4151合金铸锭由真空感应熔炼+真空自耗熔炼两联工艺冶炼得到。
本发明中对GH4151合金铸锭的的形状不做特殊的限定，只要能够满足制备方法的要求即可，例如GH4151合金铸锭为圆柱形或长方体；优选地GH4151合金铸锭为圆柱形，GH4151合金铸锭的直径为360-550mm，优选为400-530mm。
根据本发明，所述多阶段均匀化扩散退火处理的温控过程包括：
(1-1)将所述GH4151合金铸锭在T1为600-950℃条件下，保温处理30-60h；
(1-2)以5-10℃/min的升温速度，从T1升温至T2为1120-1140℃，保温处理20-30h；
(1-3)以5-10℃/min的升温速度，从T2升温至T3为1180-1200℃，保温处理30-50h；
(1-4)以5-10℃/min的升温速度，从T3升温至T4为1200-1220℃，保温处理30-60h后，以5-10℃/min的降温速度，从T4炉冷降温至室温。
根据本发明，所述多阶段均匀化扩散退火处理的温控过程包括：
(1-1)将所述GH4151合金铸锭在T1为800-900℃条件下，保温处理40-50h；
(1-2)以7-9℃/min的升温速度，从T1升温至T2为1125-1135℃，保温处理25-30h；
(1-3)以7-9℃/min的升温速度，从T2升温至T3为1185-1195℃，保温处理35-45h；
(1-4)以5-7℃/min的升温速度，从T3升温至T4为1205-1215℃，保温处理45-55h后，以5-7℃/min的降温速度，从T4炉冷降温至室温。
根据本发明，所述联合开坯处理的过程包括：
(2-1)将所述扩散退火铸锭依次进行镦粗处理和拔长处理，得到镦拔棒坯；
(2-2)将所述镦拔棒坯进行锻长处理，得到锻长棒坯；
(2-3)将所述锻长棒坯进行热轧处理，得到热轧棒坯；
(2-4)将所述热轧棒坯进行温轧处理，得到温轧棒坯；
(2-5)将所述温轧棒坯进行冷轧处理。
根据本发明，所述镦粗处理和所述拔长处理依次处理3-5次。
根据本发明，所述镦粗处理的条件包括：镦粗保温温度为1170-1190℃，镦粗保温时间为2-4h。
根据本发明，所述镦粗处理的变形量为20-40％。
本发明中所称的变形量是指：加工变形前后坯料沿变形方向尺寸的变化量，下同不再赘述。
根据本发明，所述镦粗处理的时间为20-50s。
本发明中，采用上述的镦粗处理的方式，取得的效果为破碎心部铸态树枝晶，细化心部位置晶粒组织。
根据本发明，所述拔长处理的条件包括：拔长保温温度为1110-1160℃，拔长保温时间为2-4h。
根据本发明，所述拔长处理的变形量为20-50％。
根据本发明，所述拔长处理的时间为80-150s。
本发明中，采用上述的拔长处理的方式，能够细化半径一半位置的晶粒组织。
根据本发明，所述锻长处理的条件包括：锻长保温温度为1110-1160℃，锻长保温时间为2-4h。
根据本发明，所述锻长处理的变形量为30-60％。
根据本发明，所述锻长处理的时间为80-150s。
本发明中，采用上述的锻长处理的方式，能够进一步细化心部至半径一半位置的晶粒组织。
根据本发明，所述热轧处理的条件包括：热轧保温温度为1100-1140℃，热轧保温时间为2-4h，所述热轧处理后将所述热轧棒坯炉冷至700-900℃。
本发明中所称的炉冷是指：坯料在炉中随炉温降低而冷却，下同不再赘述。
根据本发明，所述热轧处理的时间为20-60s。
根据本发明，所述热轧处理的变形量为30-60％。
本发明中，采用上述的热轧处理的方式，进一步细化晶粒。
根据本发明，所述温轧处理的条件包括：温轧保温温度为700-900℃，温轧保温时间为4-6h，所述温轧处理完成后将所述温轧棒坯冷却至室温。
本发明中，对温轧处理完成后温轧棒坯的冷却方式不做特殊的限定，例如选用空冷，将温轧处理完成后的温轧棒坯转移至室温环境中放置冷却。此处的室温即为环境的温度，例如20-25℃。
根据本发明，所述温轧处理的时间为20-60s。
根据本发明，所述温轧处理的变形量为30-60％。
本发明中，采用上述的温轧处理的方式，能够细化半径一半至边缘位置的晶粒组织。
根据本发明，所述冷轧处理的变形量为10-20％。
根据本发明，所述冷轧处理的时间为60-240s。
本发明中，采用上述的冷轧处理的方式，细化边缘位置晶粒组织，同时提高棒材尺寸精度和表面质量。
根据本发明，所述方法还包括如下步骤：在所述镦粗处理后，进行第一退火处理，所述第一退火处理的过程包括：在1150-1160℃的条件下，保温1-3h后；以3-5℃/min的冷速，炉冷至1130-1140℃；再以3-5℃/min的冷速，炉冷至1110-1120℃。
本发明中所称的冷速是指：温度下降的速度，下文中冷速同此处指代的含义相同，不再赘述。
本发明中，通过在镦粗处理后，进行第一退火处理，使坯料完成静态再结晶，消除应力，增加塑性。
根据本发明，所述方法还包括如下步骤：在所述热轧处理后，对所述热轧棒坯进行第二退火处理，所述第二退火处理的过程包括：在1130-1150℃的条件下，保温1-3h后；以1-5℃/min的冷速，炉冷至1090-1110℃；再以1-5℃/min的冷速，炉冷至890-920℃。
本发明中，通过在热轧处理后，对热轧棒坯进行第二退火处理，使热轧棒完成静态再结晶，消除应力，增加塑性。
根据本发明，所述方法还包括如下步骤：在所述温轧处理后，对所述温轧棒坯进行第三退火处理，所述第三退火处理的过程包括：在850-950℃的条件下，保温1-3h后；以10-20℃/min的冷速，炉冷至室温。
本发明中，通过在温轧处理后，对温轧棒坯进行第三退火处理，取得的效果为消除应力，防止后续冷轧开裂。
根据本发明，所述开坯后热处理包括如下步骤：
(3-1)在1100-1160℃的条件下，保温2-8h；再以5-20℃/min的冷速，炉冷至700-760℃，保温4-10h；
(3-2)以5-20℃/min的速度，升温至800-860℃，保温8-20h；
(3-3)在50-100℃的条件下进行油冷。
本发明中，通过在冷轧处理后，进行开坯后热处理，取得的效果为消除应力，并精确调控γ'相，提高棒材强度。
根据本发明，基于所述GH4151合金铸锭总量，所述GH4151合金铸锭包含以下元素：0.05-0.06wt％的碳，10-11wt％的铬，4-4.5wt％的钼，3.0-3.5wt％的钨，14.5-15.5wt％的钴，0.3-0.5wt％的铁，3.1-3.3wt％的铌，3.7-3.9wt％的铝，2.6-2.8wt％的钛，不大于0.013wt％的磷，不大于0.008wt％的硼，不大于0.05wt％的铜，不大于0.3wt％的锰，不大于0.08wt％的硅，不大于0.7wt％的钒，不大于0.0005wt％的硫，和50-65wt％的镍。
本发明中，GH4151合金铸锭的长度记为L，将该GH4151合金铸锭按照以方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，多阶段均匀化扩散退火处理的温控过程包括：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在T1为600-950℃条件下，保温处理30-60h；
(A-2)以5-10℃/min的升温速度，从T1升温至T2为1120-1140℃，保温处理20-30h；
(A-3)以5-10℃/min的升温速度，从T2升温至T3为1180-1200℃，保温处理30-50h；
(A-4)以5-10℃/min的升温速度，从T3升温至T4为1200-1220℃，保温处理30-60h后，以5-10℃/min的降温速度，从T4炉冷降温至室温；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1170-1190℃的条件下保温2-4h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1150-1160℃的条件下，保温1-3h后；以3-5℃/min的冷速，炉冷至1130-1140℃；再以3-5℃/min的冷速，炉冷至1110-1120℃；
(2)在1110-1160℃的条件下保温2-4h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1170-1190℃的条件下保温2-4h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1150-1160℃的条件下，保温1-3h后；以3-5℃/min的冷速，炉冷至1130-1140℃；再以3-5℃/min的冷速，炉冷至1110-1120℃；
(4)在1110-1160℃的条件下保温2-4h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1170-1190℃的条件下保温2-4h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1150-1160℃的条件下，保温1-3h后；以3-5℃/min的冷速，炉冷至1130-1140℃；再以3-5℃/min的冷速，炉冷至1110-1120℃；
(6)在1110-1160℃的条件下保温2-4h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(7)在1110-1160℃的条件下保温2-4h后；进行锻长处理，锻长处理的时间为120s，锻长处理至1.5L，得到锻长棒坯；
(8)在1100-1140℃的条件下保温2-4h后；进行热轧处理，热轧处理的时间为40s，热轧处理至2L，热轧处理完成后，炉冷至700-900℃，得到热轧棒坯；
(d)在1130-1150℃的条件下，保温1-3h后；以1-5℃/min的冷速，炉冷至1090-1110℃；再以1-5℃/min的冷速，炉冷至890-920℃；
(9)在700-900℃的条件下保温4-6h后；进行温轧处理，温轧处理的时间为60s，温轧处理至3L，温轧处理完成后，空冷至室温，得到温轧棒坯；
(e)在850-950℃的条件下，保温1-3h后；以10-20℃/min的冷速，炉冷至室温；
(10)进行冷轧处理，冷轧处理的时间为240s，经冷轧处理后冷轧棒坯的伸长量为10％；
(C)进行开坯后热处理，开坯后热处理的步骤为：
(C-1)在1100-1160℃的条件下，保温2-8h；再以5-20℃/min的冷速，炉冷至700-760℃，保温4-10h；
(C-2)以5-20℃/min的速度，升温至800-860℃，保温8-20h；
(C-3)在50-100℃的条件下进行油冷。
本发明第二方面提供一种上述方法制得的GH4151合金细晶棒材。
优选地，所述GH4151合金细晶棒材的晶粒度细于8级，心部与边缘晶粒度级差小于2，室温抗拉强度≥1650MPa，800℃抗拉强度≥1150MPa，800℃/500MPa持久寿命≥65h。
本发明第三方面提供一种上述的GH4151合金细晶棒材在航空发动机和燃气轮机的盘件、环件、叶片及紧固件中的应用。
以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均可从商业渠道获得。
以下为本发明实施例中涉及到性能参数的测试方法：
(1)室温抗拉强度：GB/T 228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法。
(2)800℃抗拉强度：GB/T 228.2金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法。
(3)800℃/500MPa持久寿命：GB/T 2039金属材料单轴拉伸蠕变及持久试验方法。
(4)晶粒度：GB/T 6394金属平均晶粒度测定方法。
实施例1
通过两联工艺冶炼得到GH4151合金铸锭(锭型为Φ406±20mm)，组成如下：0.05wt％的碳，10wt％的铬，4.5wt％的钼，3.3wt％的钨，15wt％的钴，0.4wt％的铁，3.2wt％的铌，3.8wt％的铝，2.7wt％的钛，0.01wt％的磷，0.006wt％的硼，0.03wt％的铜，0.1wt％的锰，0.05wt％的硅，0.5wt％的钒，0.0003wt％的硫，和56.35wt％的镍。
GH4151合金铸锭的长度记为L，将该GH4151合金铸锭按照以下方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，具体步骤为：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在950℃条件下，保温处理60h；
(A-2)以10℃/min的升温速度，升温至1140℃，保温处理30h；
(A-3)以10℃/min的升温速度，升温至1200℃，保温处理50h；
(A-4)以10℃/min的升温速度，升温至1220℃，保温处理60h后，以10℃/min的降温速度，降温至室温，得到扩散退火铸锭；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1190℃的条件下保温4h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1160℃的条件下保温3h后；以5℃/min的冷速，炉冷至1140℃；再以5℃/min的冷速，炉冷至1120℃；
(2)在1160℃的条件下保温4h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1190℃的条件下保温4h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1160℃的条件下保温3h后；以5℃/min的冷速，炉冷至1140℃；再以5℃/min的冷速，炉冷至1120℃；
(4)在1160℃的条件下保温4h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1190℃的条件下保温4h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1160℃的条件下保温3h后；以5℃/min的冷速，炉冷至1140℃；再以5℃/min的冷速，炉冷至1120℃；
(6)在1160℃的条件下保温4h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(7)在1160℃的条件下保温4h后；进行锻长处理，锻长处理的时间为120s，锻长处理至1.5L，得到锻长棒坯；
(8)在1140℃的条件下保温4h后；进行热轧处理，热轧处理的时间为40s，热轧处理至2L，热轧处理完成后，炉冷至900℃，得到热轧棒坯；
(d)在1150℃的条件下保温3h后，以5℃/min的冷速，炉冷至1110℃；再以5℃/min的冷速，炉冷至920℃；
(9)在900℃的条件下保温6h后；进行温轧处理，温轧处理的时间为60s，温轧处理至3L，温轧处理完成后，空冷至室温，得到温轧棒坯；
(e)在950℃的条件下保温3h后，以20℃/min的冷速，炉冷至室温；
(10)进行冷轧处理，冷轧处理的时间为240s，经冷轧处理后棒坯的伸长量为10％；
(C)进行开坯后热处理，开坯后热处理的步骤为：
(C-1)在1160℃的条件下，保温8h；再以20℃/min的冷速，炉冷至760℃，保温10h；
(C-2)以20℃/min的速度，升温至860℃，保温20h；
(C-3)在100℃的条件下进行油冷。
对得到的GH4151合金细晶棒材进行测试，测试结果如表1所示。
对制得的GH4151合金细晶棒材进行金相测试，测试结果如图1所示，从图1中可以看出，实施例1制得的GH4151合金细晶棒材的心部晶粒组织均匀细化。
实施例2
GH4151合金铸锭同实施例1。GH4151合金铸锭的长度记为L。将该GH4151合金铸锭按照以下方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，具体步骤为：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在600℃条件下，保温处理30h；
(A-2)以5℃/min的升温速度，升温至1120℃，保温处理20h；
(A-3)以5℃/min的升温速度，升温至1180℃，保温处理30h；
(A-4)以5℃/min的升温速度，升温至1200℃，保温处理30h后，以5℃/min的降温速度，降温至室温，得到扩散退火铸锭；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1170℃的条件下保温2h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1150℃的条件下保温1h后；以3℃/min的冷速，炉冷至1130℃；再以3℃/min的冷速，炉冷至1110℃；
(2)在1110℃的条件下保温2h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1170℃的条件下保温2h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1150℃的条件下保温1h后；以3℃/min的冷速，炉冷至1130℃；再以3℃/min的冷速，炉冷至1110℃；
(4)在1110℃的条件下保温2h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1170℃的条件下保温2h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1150℃的条件下保温1h后；以3℃/min的冷速，炉冷至1130℃；再以3℃/min的冷速，炉冷至1110℃；
(6)在1110℃的条件下保温2h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(7)在1110℃的条件下保温2h后；进行锻长处理，锻长处理的时间为120s，锻长处理至1.5L，得到锻长棒坯；
(8)在1100℃的条件下保温2h后；进行热轧处理，热轧处理的时间为40s，热轧处理至2L，热轧处理完成后，炉冷至700℃，得到热轧棒坯；
(d)在1130℃的条件下保温1h后，以1℃/min的冷速，炉冷至1090℃；再以1℃/min的冷速，炉冷至890℃。
(9)在700℃的条件下保温4h后；进行温轧处理，温轧处理的时间为60s，温轧处理至3L，温轧处理完成后，空冷至室温，得到温轧棒坯；
(e)在850℃的条件下保温1h后，以10℃/min的冷速，炉冷至室温；
(10)进行冷轧处理，冷轧处理的时间为240s，经冷轧处理后棒坯的伸长量为10％；
(C)进行开坯后热处理，开坯后热处理的步骤为：
(C-1)在1100℃的条件下，保温2h；再以5℃/min的冷速，炉冷至700℃，保温4h；
(C-2)以5℃/min的速度，升温至800℃，保温8h；
(C-3)在50℃的条件下进行油冷。
对得到的GH4151合金细晶棒材进行测试，测试结果如表1所示。
实施例3
GH4151合金铸锭同实施例1。GH4151合金铸锭的长度记为L。将该GH4151合金铸锭按照以下方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，具体步骤为：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在775℃条件下，保温处理45h；
(A-2)以7.5℃/min的升温速度，升温至1130℃，保温处理25h；
(A-3)以7.5℃/min的升温速度，升温至1190℃，保温处理40h；
(A-4)以7.5℃/min的升温速度，升温至1210℃，保温处理45h后，以7.5℃/min的降温速度，降温至室温，得到扩散退火铸锭；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(2)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(4)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(6)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(7)在1135℃的条件下保温3h后；进行锻长处理，锻长处理的时间为120s，锻长处理至1.5L，得到锻长棒坯；
(8)在1120℃的条件下保温3h后；进行热轧处理，热轧处理的时间为40s，热轧处理至2L，热轧处理完成后，炉冷至800℃，得到热轧棒坯；
(d)在1140℃的条件下保温2h后，以3℃/min的冷速，炉冷至1100℃；再以3℃/min的冷速，炉冷至905℃；
(9)在800℃的条件下保温5h后；进行温轧处理，温轧处理的时间为60s，温轧处理至3L，温轧处理完成后，空冷至室温，得到温轧棒坯；
(e)在900℃的条件下保温2h后，以15℃/min的冷速，炉冷至室温；
(10)进行冷轧处理，冷轧处理的时间为240s，经冷轧处理后棒坯的伸长量为10％；
(C)进行开坯后热处理，开坯后热处理的步骤为：
(C-1)在1130℃的条件下，保温5h；再以12.5℃/min的冷速，炉冷至730℃，保温7h；
(C-2)以12.5℃/min的速度，升温至830℃，保温14h；
(C-3)在75℃的条件下进行油冷。
对得到的GH4151合金细晶棒材进行测试，测试结果如表1所示。
对制得的GH4151合金细晶棒材进行金相测试，测试结果如图2所示，从图2中可以看出，实施例3制得的GH4151合金细晶棒材的心部晶粒组织均匀细化。
对比例1
GH4151合金铸锭同实施例1。GH4151合金铸锭的长度记为L。将该GH4151合金铸锭按照以下方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，具体步骤为：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在775℃条件下，保温处理45h；
(A-2)以7.5℃/min的升温速度，升温至1130℃，保温处理25h；
(A-3)以7.5℃/min的升温速度，升温至1190℃，保温处理40h；
(A-4)以7.5℃/min的升温速度，升温至1210℃，保温处理45h后，以7.5℃/min的降温速度，降温至室温，得到扩散退火铸锭；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(2)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(4)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(6)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(C)进行开坯后热处理，开坯后热处理的步骤为：
(C-1)在1130℃的条件下，保温5h；再以12.5℃/min的冷速，炉冷至730℃，保温7h；
(C-2)以12.5℃/min的速度，升温至830℃，保温14h；
(C-3)在75℃的条件下进行油冷。
对得到的GH4151合金细晶棒材进行测试，测试结果如表1所示。
对制得的GH4151合金细晶棒材进行金相测试，测试结果如图3所示，从图3中可以看出，对比例1制得的GH4151合金细晶棒材的心部晶粒尺寸仍然较大。
对比例2
GH4151合金铸锭同实施例1。GH4151合金铸锭的长度记为L。将该GH4151合金铸锭按照以下方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，具体步骤为：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在775℃条件下，保温处理45h；
(A-2)以7.5℃/min的升温速度，升温至1130℃，保温处理25h；
(A-3)以7.5℃/min的升温速度，升温至1190℃，保温处理40h；
(A-4)以7.5℃/min的升温速度，升温至1210℃，保温处理45h后，以7.5℃/min的降温速度，降温至室温，得到扩散退火铸锭；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(2)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(4)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(6)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(7)在1135℃的条件下保温3h后；进行锻长处理，锻长处理的时间为120s，锻长处理至1.5L，得到锻长棒坯；
(8)在1120℃的条件下保温3h后；进行热轧处理，热轧处理的时间为40s，热轧处理至2L，热轧处理完成后，炉冷至800℃，得到热轧棒坯；
(d)在1140℃的条件下保温2h后，以3℃/min的冷速，炉冷至1100℃；再以3℃/min的冷速，炉冷至905℃；
(9)在800℃的条件下保温5h后；进行温轧处理，温轧处理的时间为60s，温轧处理至3L，温轧处理完成后，空冷至室温，得到温轧棒坯；
(e)在900℃的条件下保温2h后，以15℃/min的冷速，炉冷至室温；
(C)进行开坯后热处理，开坯后热处理的步骤为：
(C-1)在1130℃的条件下，保温5h；再以12.5℃/min的冷速，炉冷至730℃，保温7h；
(C-2)以12.5℃/min的速度，升温至830℃，保温14h；
(C-3)在75℃的条件下进行油冷。
对得到的GH4151合金细晶棒材进行测试，测试结果如表1所示。
对比例3
GH4151合金铸锭同实施例1。GH4151合金铸锭的长度记为L。将该GH4151合金铸锭按照以下方式处理：
(A)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，具体步骤为：
(A-1)将所述GH4151合金铸锭在775℃条件下，保温处理45h；
(A-2)以7.5℃/min的升温速度，升温至1130℃，保温处理25h；
(A-3)以7.5℃/min的升温速度，升温至1190℃，保温处理40h；
(A-4)以7.5℃/min的升温速度，升温至1210℃，保温处理45h后，以7.5℃/min的降温速度，降温至室温，得到扩散退火铸锭；
(B)将扩散退火铸锭进行联合开坯处理，具体操作为：
(1)将扩散退火铸锭在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.8L；
(a)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(2)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(3)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.7L；
(b)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(4)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为90s，拔长处理至L；
(5)在1180℃的条件下保温3h后；进行镦粗处理，镦粗处理的时间为40s，镦粗处理至0.6L；
(c)在1155℃的条件下保温2h后；以4℃/min的冷速，炉冷至1135℃；再以4℃/min的冷速，炉冷至1115℃；
(6)在1135℃的条件下保温3h后；进行拔长处理，拔长处理的时间为120s，拔长处理至L；
(7)在1135℃的条件下保温3h后；进行锻长处理，锻长处理的时间为120s，锻长处理至1.5L，得到锻长棒坯；
(8)在1120℃的条件下保温3h后；进行热轧处理，热轧处理的时间为40s，热轧处理至2L，热轧处理完成后，炉冷至800℃，得到热轧棒坯；
(d)在1140℃的条件下保温2h后，以3℃/min的冷速，炉冷至1100℃；再以3℃/min的冷速，炉冷至905℃；
(9)在800℃的条件下保温5h后；进行温轧处理，温轧处理的时间为60s，温轧处理至3L，温轧处理完成后，空冷至室温，得到温轧棒坯；
(e)在900℃的条件下保温2h后，以15℃/min的冷速，炉冷至室温；
(10)进行冷轧处理，冷轧处理的时间为240s，经冷轧处理后棒坯的伸长量为10％。
对得到的GH4151合金细晶棒材进行测试，测试结果如表1所示。
表1
从表1中可知本发明中制得的H4151合金细晶棒材的晶粒度细于8级，心部与边缘晶粒度级差小于2，室温抗拉强度≥1650MPa，800℃抗拉强度≥1150MPa，800℃/500MPa持久寿命≥65h。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种GH4151合金细晶棒材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将GH4151合金铸锭进行多阶段均匀化扩散退火处理，得到扩散退火铸锭；
(2)将所述扩散退火铸锭进行联合开坯处理，得到开坯棒材；
(3)将所述开坯棒材进行开坯后热处理，得到GH4151合金细晶棒材。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多阶段均匀化扩散退火处理的温控过程包括：
(1-1)将所述GH4151合金铸锭在T1为600-950℃条件下，保温处理30-60h；
(1-2)以5-10℃/min的升温速度，从T1升温至T2为1120-1140℃，保温处理20-30h；
(1-3)以5-10℃/min的升温速度，从T2升温至T3为1180-1200℃，保温处理30-50h；
(1-4)以5-10℃/min的升温速度，从T3升温至T4为1200-1220℃，保温处理30-60h后，以5-10℃/min的降温速度，从T4炉冷降温至室温；
优选地，所述多阶段均匀化扩散退火处理的温控过程包括：
(1-1)将所述GH4151合金铸锭在T1为800-900℃条件下，保温处理40-50h；
(1-2)以7-9℃/min的升温速度，从T1升温至T2为1125-1135℃，保温处理25-30h；
(1-3)以7-9℃/min的升温速度，从T2升温至T3为1185-1195℃，保温处理35-45h；
(1-4)以5-7℃/min的升温速度，从T3升温至T4为1205-1215℃，保温处理45-55h后，以5-7℃/min的降温速度，从T4炉冷降温至室温。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述联合开坯处理的过程包括：
(2-1)将所述扩散退火铸锭依次进行镦粗处理和拔长处理，得到镦拔棒坯；
(2-2)将所述镦拔棒坯进行锻长处理，得到锻长棒坯；
(2-3)将所述锻长棒坯进行热轧处理，得到热轧棒坯；
(2-4)将所述热轧棒坯进行温轧处理，得到温轧棒坯；
(2-5)将所述温轧棒坯进行冷轧处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述镦粗处理和所述拔长处理依次处理3-5次；
优选地，所述镦粗处理的条件包括：镦粗保温温度为1170-1190℃，镦粗保温时间为2-4h；
优选地，所述镦粗处理的变形量为20-40％；
优选地，所述镦粗处理的时间为20-50s。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述拔长处理的条件包括：拔长保温温度为1110-1160℃，拔长保温时间为2-4h；
优选地，所述拔长处理的变形量为20-50％；
优选地，所述拔长处理的时间为80-150s。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，所述锻长处理的条件包括：锻长保温温度为1110-1160℃，锻长保温时间为2-4h；
优选地，所述锻长处理的变形量为30-60％；
优选地，所述锻长处理的时间为80-150s。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，所述热轧处理的条件包括：热轧保温温度为1100-1140℃，热轧保温时间为2-4h，所述热轧处理后将所述热轧棒坯炉冷至700-900℃；
优选地，所述热轧处理的时间为20-60s；
优选地，所述热轧处理的变形量为30-60％。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的方法，其中，所述温轧处理的条件包括：温轧保温温度为700-900℃，温轧保温时间为4-6h，所述温轧处理后将所述温轧棒坯冷却至室温；
优选地，所述温轧处理的时间为20-60s；
优选地，所述温轧处理的变形量为30-60％。
9.根据权利要求3-8中任意一项所述的方法，其中，所述冷轧处理的变形量为10-20％；
优选地，所述冷轧处理的时间为60-240s。
10.根据权利要求3-9中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
在所述镦粗处理后，进行第一退火处理，所述第一退火处理的过程包括：在1150-1160℃的条件下，保温1-3h后；以3-5℃/min的冷速，炉冷至1130-1140℃；再以3-5℃/min的冷速，炉冷至1110-1120℃。
11.根据权利要求3-10中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
在所述热轧处理后，对所述热轧棒坯进行第二退火处理，所述第二退火处理的过程包括：在1130-1150℃的条件下，保温1-3h后；以1-5℃/min的冷速，炉冷至1090-1110℃；再以1-5℃/min的冷速，炉冷至890-920℃。
12.根据权利要求3-11中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
在所述温轧处理后，对所述温轧棒坯进行第三退火处理，所述第三退火处理的过程包括：在850-950℃的条件下，保温1-3h后；以10-20℃/min的冷速，炉冷至室温。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的方法，其中，所述开坯后热处理包括如下步骤：
(3-1)在1100-1160℃的条件下，保温2-8h；再以5-20℃/min的冷速，炉冷至700-760℃，保温4-10h；
(3-2)以5-20℃/min的速度，升温至800-860℃，保温8-20h；
(3-3)在50-100℃的条件下进行油冷。
14.根据权利要求1-13中任意一项所述的方法，其中，基于所述GH4151合金铸锭总量，所述GH4151合金铸锭包含以下元素：0.05-0.06wt％的碳，10-11wt％的铬，4-4.5wt％的钼，3.0-3.5wt％的钨，14.5-15.5wt％的钴，0.3-0.5wt％的铁，3.1-3.3wt％的铌，3.7-3.9wt％的铝，2.6-2.8wt％的钛，不大于0.013wt％的磷，不大于0.008wt％的硼，不大于0.05wt％的铜，不大于0.3wt％的锰，不大于0.08wt％的硅，不大于0.7wt％的钒，不大于0.0005wt％的硫，和50-65wt％的镍。
15.由权利要求1-14中任意一项所述的方法制备得到的GH4151合金细晶棒材；
优选地，所述GH4151合金细晶棒材的晶粒度细于8级，心部与边缘晶粒度级差小于2，室温抗拉强度≥1650MPa，800℃抗拉强度≥1150MPa，800℃/500MPa持久寿命≥65h。
16.权利要求15所述的GH4151合金细晶棒材在航空发动机和燃气轮机的盘件、环件、叶片及紧固件中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211021804.0A CN115652235B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | Gh4151合金细晶棒材及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211021804.0A CN115652235B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | Gh4151合金细晶棒材及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115652235A true CN115652235A (zh) | 2023-01-31 |
| CN115652235B CN115652235B (zh) | 2023-11-28 |
Family
ID=84984190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211021804.0A Active CN115652235B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | Gh4151合金细晶棒材及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115652235B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116949380A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-10-27 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种高热强性高温合金的热处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102492906A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 钢铁研究总院 | 一种高温合金细晶棒材的锻制方法 |
| CN111519068A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种难变形镍基高温合金gh4151合金的三联冶炼工艺 |
| CN114657398A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种大规格难变形镍基高温合金铸锭及其制备方法 |
-
2022
- 2022-08-24 CN CN202211021804.0A patent/CN115652235B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102492906A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 钢铁研究总院 | 一种高温合金细晶棒材的锻制方法 |
| CN111519068A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种难变形镍基高温合金gh4151合金的三联冶炼工艺 |
| CN114657398A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种大规格难变形镍基高温合金铸锭及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116949380A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-10-27 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种高热强性高温合金的热处理方法 |
| CN116949380B (zh) * | 2023-09-20 | 2023-12-12 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种高热强性高温合金的热处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115652235B (zh) | 2023-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111187946B (zh) | 一种高铝含量的镍基变形高温合金及制备方法 | |
| CN110551920B (zh) | 一种高性能易加工镍基变形高温合金及其制备方法 | |
| CN110205571B (zh) | 一种tc18钛合金大尺寸棒材的制备方法 | |
| EP3327158B1 (en) | Method for producing ni-based superalloy material | |
| CN110396633B (zh) | 一种超细晶双峰组织中熵合金的制备方法 | |
| CN113235030B (zh) | 一种大规格gh4169高温合金棒材的制备方法 | |
| US10344367B2 (en) | Method for producing Ni-based superalloy material | |
| CN110586822B (zh) | 提高GH720Li合金饼坯锻件组织均匀性的热加工方法 | |
| JP6826766B1 (ja) | Ｎｉ基超耐熱合金の製造方法およびＮｉ基超耐熱合金 | |
| CN116000134B (zh) | Gh4738合金冷拔棒材及其制备方法和应用 | |
| CN111118422A (zh) | 一种高钨高钴的镍合金细晶板材的制备方法 | |
| CN115747577B (zh) | 涡轮盘用变形高温合金及其制备方法 | |
| CN115156471A (zh) | 一种高强镍基高温合金材料盘、轴类锻件的制备方法 | |
| CN114540731B (zh) | 一种gh4169合金棒材及其制备方法和紧固件 | |
| CN111088448B (zh) | 一种钴基高温合金带箔材及其制备方法 | |
| CN114540649A (zh) | 高成形耐烘烤5xxx系铝合金板材及其制备方法 | |
| CN115652235B (zh) | Gh4151合金细晶棒材及其制备方法与应用 | |
| CN111235502A (zh) | 一种大规格镍基高温合金锻件的生产方法 | |
| US6565683B1 (en) | Method for processing billets from multiphase alloys and the article | |
| CN114657415B (zh) | 一种750℃级高温钛合金棒材及其锻造方法 | |
| CN112708788B (zh) | 一种提高k403合金塑性的方法，模具材料和制品 | |
| CN114921688A (zh) | 一种难变形镍基高温合金带材、钣金件及难变形镍基高温合金带材的制备方法 | |
| CN116732390B (zh) | 一种80a合金及其制备方法 | |
| CN115709255B (zh) | Gh4780合金锻件及其制备方法与应用 | |
| CN118291894A (zh) | Gh4151合金棒材及其制备方法与应用 |
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 |