CN117086576A - 一种gh3044合金及其表面处理方法 - Google Patents

一种gh3044合金及其表面处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种GH3044合金及其表面处理方法，处理方法包括以下步骤：S1：锻造板坯表面粗磨；S2：锻造板坯精磨；S3：热轧开坯：将锻造板坯加热到1100‑1200℃进行保温，出炉后轧制所述锻造板坯；S4：锻造板坯酸洗：用酸洗法去除锻造板坯表面的氧化皮；S5：冷轧成品板材：在室温下对锻造板坯进行冷轧处理，得到成品板材；S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温；S7：成品板材酸洗：用酸洗法去除成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。通过本发明解决了常规GH3044合金在生产过程中表面具有大量划痕且难以消除的问题，具有较高的商业化价值与推广价值。

Description

一种GH3044合金及其表面处理方法
技术领域
本发明涉及高温合金技术领域，具体而言，涉及一种GH3044合金及其表面处理方法。
背景技术
GH3044是一种固溶强化型镍基高温合金，技术标准要求采用“非真空感应+电渣重熔”工艺炼钢，钢锭经过加热、锻造开坯、热轧开坯、冷轧成品生产板材，主要应用于航空发动机燃烧室部件。
在生产GH3044合金的过程中，冷轧板经过退火、酸洗后发现，板材表面容易产生有大量划痕，划痕方向垂直于板材轧制方向，且划痕本身通过抛光等工艺难以修复，修复的过程也较为繁琐，需要花费较高的成本以及人力，修复的成本也较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种GH3044合金表面处理方法，以解决常规GH3044合金在生产过程中表面具有大量划痕且难以消除的问题。
为解决上述问题，本发明提供了了一种GH3044合金表面处理方法，包括以下步骤：
S1：锻造板坯表面粗磨：用粒度为80-120目的砂轮修磨GH3044合金的锻造板坯，去除锻造板坯的表面氧化皮；
S2：锻造板坯精磨：用粒度为325-425目的砂轮，以垂直于所述步骤S1中的方向进行修磨，以去除所述步骤S1遗留在所述锻造板坯上的磨砂轮印；第二次修磨方向垂直于第一次修磨方向。
S3：热轧开坯：将所述步骤S2处理后的锻造板坯加热到1100-1200℃进行保温，出炉后轧制所述锻造板坯；
S4：锻造板坯酸洗：用酸洗法去除所述步骤S3处理后锻造板坯表面的氧化皮；
S5：冷轧成品板材：在室温下对所述步骤S4处理后的锻造板坯进行冷轧处理，得到成品板材；
S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温；
S7：成品板材酸洗：用酸洗法去除所述步骤S6处理后成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。
作为优选的方案，所述步骤S1中，所述砂轮的目数为100目；所述步骤S2中，所述砂轮的目数为375目。
作为优选的方案，所述步骤S3中，所述保温的条件为：将所述锻造板坯加热至1170℃，保温40-50分钟。
作为优选的方案，所述步骤S4和所述步骤S7中，所述酸洗的条件为：在pH2-5的溶液中浸泡1-2小时。
作为优选的方案，所述步骤S5中，所述冷轧处理的轧制速度为:200-300mm/S。
作为优选的方案，所述步骤S6中，所述固溶处理的条件为：将所述成品板材加热到1130℃-1150℃保温5-10分钟。
作为优选的方案，所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：23.50％-26.50％；W：13.00-16.00％；Fe：0-4.0％；Ti：0.30％-0.70％；Mo：0-1.50％；Si：0-0.80％；Mn：0-0.50％；Al：0-0.50％；C：0-0.10％；S：0-0.013％；P：0-0.013％；余量为镍以及不可避免的杂质。
作为优选的方案，所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：24.50％-25.50％；W：14.00-15.00％；Fe：0-2.0％；Ti：0.40％-0.60％；Mo：0-1.00％；Si：0-0.60％；Mn：0-0.30％；Al：0-0.30％；C：0-0.07％；S：0-0.010％；P：0-0.010％；余量为镍以及不可避免的杂质。
作为优选的方案，所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：25.00％；W：14.50％；Fe：0-1.0％；Ti：0.50％；Mo：0-0.50％；Si：0-0.50％；Mn：0-0.20％；Al：0-0.20％；C：0-0.05％；S：0-0.005％；P：0-0-0.005％；余量为镍以及不可避免的杂质。
本发明一种GH3044合金表面处理方法通过在基于粒度较粗的砂轮修磨GH3044板坯的基础上，继续增加一种粒度较细的砂轮，在垂直于前道修磨方向再次修磨坯料表面，消除粒度较粗砂轮的修磨痕迹，再经过特殊热处理工艺设定的热轧、冷轧生产出冷轧板，并且通过多次的酸洗去除处理过程中GH3044合金表面的氧化层，最终消除了冷轧板表面划痕缺陷，解决了现有技术中GH3044合金在生产过程中表面具有大量划痕且难以消除的问题，提供了一种低成本、低人力的GH3044合金表面处理方法。
附图说明
图1为实施例1改善前/后板材表面图，其中左图为改善前，右图为改善后。
具体实施方式
下面将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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种GH3044合金表面处理方法，包括以下步骤：
S1：锻造板坯表面粗磨：用粒度为80-120目的砂轮修磨GH3044合金的锻造板坯，去除锻造板坯的表面氧化皮；
S2：锻造板坯精磨：用粒度为325-425目的砂轮，以垂直于所述步骤S1中的方向进行修磨，以去除所述步骤S1遗留在所述锻造板坯上的磨砂轮印；第二次修磨方向垂直于第一次修磨方向。
S3：热轧开坯：将所述步骤S2处理后的锻造板坯加热到1100-1200℃进行保温，出炉后轧制所述锻造板坯；
S4：锻造板坯酸洗：用酸洗法去除所述步骤S3处理后锻造板坯表面的氧化皮；
S5：冷轧成品板材：在室温下对所述步骤S4处理后的锻造板坯进行冷轧处理，得到成品板材；
S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温；
S7：成品板材酸洗：用酸洗法去除所述步骤S6处理后成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。
优选的，所述步骤S1中，所述砂轮的目数为100目；所述步骤S2中，所述砂轮的目数为375目。
优选的，所述步骤S3中，所述保温的条件为：将所述锻造板坯加热至1170℃，保温40-50分钟。
优选的，所述步骤S4和所述步骤S7中，所述酸洗的条件为：在pH2-5的溶液中浸泡1-2小时。
优选的，所述步骤S5中，所述冷轧处理的轧制速度为:200-300mm/S。
优选的，所述步骤S6中，所述固溶处理的条件为：将所述成品板材加热到1130℃-1150℃保温5-10分钟。
优选的，所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：23.50％-26.50％；W：13.00-16.00％；Fe：0-4.0％；Ti：0.30％-0.70％；Mo：0-1.50％；Si：0-0.80％；Mn：0-0.50％；Al：0-0.50％；C：0-0.10％；S：0-0.013％；P：0-0.013％；余量为镍以及不可避免的杂质。
优选的，所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：24.50％-25.50％；W：14.00-15.00％；Fe：0-2.0％；Ti：0.40％-0.60％；Mo：0-1.00％；Si：0-0.60％；Mn：0-0.30％；Al：0-0.30％；C：0-0.07％；S：0-0.010％；P：0-0.010％；余量为镍以及不可避免的杂质。
优选的，所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：25.00％；W：14.50％；Fe：0-1.0％；Ti：0.50％；Mo：0-0.50％；Si：0-0.50％；Mn：0-0.20％；Al：0-0.20％；C：0-0.05％；S：0-0.005％；P：0-0-0.005％；余量为镍以及不可避免的杂质。
以下结合实际的实验数据以及实验案例对本发明上述技术方案进行展开的描述：
实施例1：
一种GH3044合金表面处理方法，包括以下步骤：
S1：锻造板坯表面粗磨：用粒度为100目的砂轮修磨GH3044合金的锻造板坯，去除锻造板坯的表面氧化皮；
所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：25.00％；W：14.50％；Fe：0-1.0％；Ti：0.50％；Mo：0-0.50％；Si：0-0.50％；Mn：0-0.20％；Al：0-0.20％；C：0-0.05％；S：0-0.005％；P：0-0-0.005％；余量为镍以及不可避免的杂质。
S2：锻造板坯精磨：用粒度为375目的砂轮，以垂直于所述步骤S1中的方向进行修磨，以去除所述步骤S1遗留在所述锻造板坯上的磨砂轮印；
S3：热轧开坯：将所述步骤S2处理后的锻造板坯加热到1170℃进行保温45分钟，出炉后轧制所述锻造板坯；
S4：锻造板坯酸洗：在pH为3的溶液中浸泡锻造板坯1.5小时，用酸洗法去除所述步骤S3处理后锻造板坯表面的氧化皮；
S5：冷轧成品板材：在室温下对所述步骤S4处理后的锻造板坯进行冷轧处理，轧制速度为:250mm/S，得到成品板材；
S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温，所述固溶处理的条件为：将所述成品板材加热到1140℃保温7分钟；
S7：成品板材酸洗：在pH为3的溶液中浸泡锻造板坯1.5小时，用酸洗法去除所述步骤S6处理后成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。
实施例2：
一种GH3044合金表面处理方法，包括以下步骤：
S1：锻造板坯表面粗磨：用粒度为80-120目的砂轮修磨GH3044合金的锻造板坯，去除锻造板坯的表面氧化皮；
所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：23.50％；W：13.00；Fe：0-2.0％；Ti：0.30％；Mo：0-1.00％；Si：0-0.60％；Mn：0-0.30％；Al：0-0.30％；C：0-0.07％；S：0-0.010％；P：0-0.010％；余量为镍以及不可避免的杂质。
S2：锻造板坯精磨：用粒度为325目的砂轮，以垂直于所述步骤S1中的方向进行修磨，以去除所述步骤S1遗留在所述锻造板坯上的磨砂轮印；
S3：热轧开坯：将所述步骤S2处理后的锻造板坯加热到1100℃进行保温40分钟，出炉后轧制所述锻造板坯；
S4：锻造板坯酸洗：在pH为2的溶液中浸泡锻造板坯1小时，用酸洗法去除所述步骤S3处理后锻造板坯表面的氧化皮；
S5：冷轧成品板材：在室温下对所述步骤S4处理后的锻造板坯进行冷轧处理，轧制速度为:200mm/S，得到成品板材；
S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温；所述固溶处理的条件为：将所述成品板材加热到1130℃保温5分钟。
S7：成品板材酸洗：在pH为2的溶液中浸泡锻造板坯1小时，用酸洗法去除所述步骤S6处理后成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。
实施例3：
一种GH3044合金表面处理方法，包括以下步骤：
S1：锻造板坯表面粗磨：用粒度为80-120目的砂轮修磨GH3044合金的锻造板坯，去除锻造板坯的表面氧化皮；
所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：26.50％；W：16.00％；Fe：4.0％；Ti：0.70％；Mo：0-1.50％；Si：0-0.80％；Mn：0-0.50％；Al：0-0.50％；C：0-0.10％；S：0-0.013％；P：0-0.013％；余量为镍以及不可避免的杂质。
S2：锻造板坯精磨：用粒度为425目的砂轮，以垂直于所述步骤S1中的方向进行修磨，以去除所述步骤S1遗留在所述锻造板坯上的磨砂轮印；
S3：热轧开坯：将所述步骤S2处理后的锻造板坯加热到1200℃进行保温50分钟，出炉后轧制所述锻造板坯；
S4：锻造板坯酸洗：在pH为5的溶液中浸泡锻造板坯2小时，用酸洗法去除所述步骤S3处理后锻造板坯表面的氧化皮；
S5：冷轧成品板材：在室温下对所述步骤S4处理后的锻造板坯进行冷轧处理，轧制速度为:300mm/S，得到成品板材；
S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温；所述固溶处理的条件为：将所述成品板材加热到1150℃保温10分钟；
S7：成品板材酸洗：在pH为5的溶液中浸泡锻造板坯2小时，用酸洗法去除所述步骤S6处理后成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。
对上述实施例1制备前后的板材进行观察与拍照，如图1所示，图1中，左图为实施例1步骤S1前未进行表面处理的GH3044合金表面，右图为步骤S7结束后的改善后成品板材表面，可以明显地从图1中看出，通过本发明表面处理后的GH3044合金，相较于图1左图中未处理的GH3044合金，本发明处理后的板材表面消除了绝大部分的划痕，解决了现有技术中存在的问题。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种GH3044合金表面处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：锻造板坯表面粗磨：用粒度为80-120目的砂轮修磨GH3044合金的锻造板坯，去除锻造板坯的表面氧化皮；
S2：锻造板坯精磨：用粒度为325-425目的砂轮，以垂直于所述步骤S1中的方向进行修磨，以去除所述步骤S1遗留在所述锻造板坯上的磨砂轮印；
S3：热轧开坯：将所述步骤S2处理后的锻造板坯加热到1100-1200℃进行保温，出炉后轧制所述锻造板坯；
S4：锻造板坯酸洗：用酸洗法去除所述步骤S3处理后锻造板坯表面的氧化皮；
S5：冷轧成品板材：在室温下对所述步骤S4处理后的锻造板坯进行冷轧处理，得到成品板材；
S6：成品板材固溶处理：将所述步骤S5的成品板材进行固溶处理，随后空冷至室温；
S7：成品板材酸洗：用酸洗法去除所述步骤S6处理后成品板材表面的氧化皮，完成合金表面处理。
2.根据权利要求1所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述砂轮的目数为100目；所述步骤S2中，所述砂轮的目数为375目。
3.根据权利要求1所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述保温的条件为：将所述锻造板坯加热至1170℃，保温40-50分钟。
4.根据权利要求1所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述步骤S4和所述步骤S7中，所述酸洗的条件为：在pH2-5的溶液中浸泡1-2小时。
5.根据权利要求1所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述步骤S5中，所述冷轧处理的轧制速度为:200-300mm/S。
6.根据权利要求1所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述步骤S6中，所述固溶处理的条件为：将所述成品板材加热到1130℃-1150℃保温5-10分钟。
7.根据权利要求1-6任一项所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：23.50％-26.50％；W：13.00％-16.00％；Fe：0-4.0％；Ti：0.30％-0.70％；Mo：0-1.50％；Si：0-0.80％；Mn：0-0.50％；Al：0-0.50％；C：0-0.10％；S：0-0.013％；P：0-0.013％；余量为镍以及不可避免的杂质。
8.根据权利要求7所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：24.50％-25.50％；W：14.00％-15.00％；Fe：0-2.0％；Ti：0.40％-0.60％；Mo：0-1.00％；Si：0-0.60％；Mn：0-0.30％；Al：0-0.30％；C：0-0.07％；S：0-0.010％；P：0-0.010％；余量为镍以及不可避免的杂质。
9.根据权利要求8所述的GH3044合金表面处理方法，其特征在于：所述GH3044合金以质量分数计，包括以下原料：Cr：25.00％；W：14.50％；Fe：0-1.0％；Ti：0.50％；Mo：0-0.50％；Si：0-0.50％；Mn：0-0.20％；Al：0-0.20％；C：0-0.05％；S：0-0.005％；P：0-0-0.005％；余量为镍以及不可避免的杂质。
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