CN108856609A - 一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其具体工艺过程包括：涂抹保温剂、加热、制坯、坯料保温处理、坯料加热和环件轧制，在上述步骤中，通过优化坯料的进给量、轧制时间和变形量等，对轧制速度和环件的最终变形速度进行控制，改善锻造过程中环件开裂和晶粒偏大的问题，以提高轧环后环件的力学性能；在坯料保温处理中采用在坯料外包裹保温棉对坯料进行保温，能有效果防止锻件在后续过程锻造过程中由于快速降温而导致开裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金锻造技术领域，尤其是一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法。
背景技术
718Plus合金是一种新型镍基高温合金，具有极佳的高温性能及高温稳定性，在航空发动机中得到广泛的应用，但是由于其成分复杂，合金化程度高，故在锻造生产时存在各种困难，导致材料利用率低，产品报废率高的问题，特别是厚壁环形718Plus锻件，由于其结构原因，生产过程中存在锻造开裂、晶粒尺寸偏大，性能不能满足使用要求等问题，采用传统制造工艺已不能满足718Plus合金环形锻件的批量生产要求。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，通过改善工艺条件，采用包套保温的方式、同时控制轧制过程中轧制速度和环件的最终变形速度，防止在轧制过程中快速降温导致晶粒尺寸偏大和晶粒不均以及环件开裂等问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其具体工艺步骤如下：
步骤一：涂抹保温剂：将718Plus合金棒料置于100℃-200℃的电炉中保温30min出炉，在棒料表面均匀涂抹保温剂，利用棒料自身温度使保温剂凝固于棒料表面，待棒料干燥后，重复涂抹两次保温剂；
步骤二：加热：将步骤一中处理好的棒料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝棒材外径×0.8，所述棒材外径的单位为mm；
步骤三：制坯：将步骤二中加热好的棒材在快锻机上进行镦粗，使其变形量≥50％，镦粗后的棒材高度保证为后续轧制成型的环件预留10％的变形量，镦粗后冲孔，制成带孔环形坯料；
步骤四：坯料保温处理：将步骤三中加工好的带孔环形坯料置于100℃-200℃的电炉中保温30min后出炉，在坯料表面均匀涂抹保温剂，利用坯料自身温度使保温剂凝固于其表面，待坯料干燥后涂抹玻璃粘结剂，在玻璃粘结剂为湿润状态时，用保温棉包裹坯料的整个外表面；
步骤五：坯料加热：将步骤四处理好的坯料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝坯料厚度×1.0，所述坯料厚度为带孔环形坯料的壁度，单位为mm；
步骤六：环件轧制：将步骤五中加热好的坯料从加热炉中取出后轧制，其中转移时间≤10s，轧制时进给量为0.10-0.15mm/s，反复轧制多次，总的轧制时间≤60s，最后一次轧制的变形量与前一次相比≥30％。
其进一步技术方案在于：
所述步骤二中，电炉温度设为180℃。
所述步骤四中，电炉温度设为180℃。
所述步骤六中，总的轧制时间为50s。
本发明的有益效果如下：
本发明通过优化环件轧制过程中的工艺条件：通过优化坯料的进给量、轧制时间和变形量等，对轧制速度和环件的最终变形速度进行控制，改善锻造过程中环件开裂和晶粒偏大的问题，以提高轧环后环件的力学性能；在坯料保温处理中采用在坯料外包裹保温棉对坯料进行保温，能有效果防止锻件在后续锻造过程中由于快速降温而导致轧制开裂。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
本实施例的厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其具体工艺步骤如下：
步骤一：涂抹保温剂：将718Plus合金棒料置于100℃-200℃的电炉中保温30min出炉，在棒料表面均匀涂抹保温剂，利用棒料自身温度使保温剂凝固于棒料表面，待棒料干燥后，重复涂抹两次保温剂；
步骤二：加热：将步骤一中处理好的棒料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝棒材外径×0.8，棒材外径的单位为mm；
步骤三：制坯：将步骤二中加热好的棒材在快锻机上进行镦粗，使其变形量≥50％，镦粗后的棒材高度保证为后续轧制成型的环件预留10％的变形量，镦粗后冲孔，制成带孔环形坯料；
步骤四：坯料保温处理：将步骤三中加工好的带孔环形坯料置于100℃-200℃的电炉中保温30min后出炉，在坯料表面均匀涂抹保温剂，利用坯料自身温度使保温剂凝固于其表面，待坯料干燥后涂抹玻璃粘结剂，在玻璃粘结剂为湿润状态时，用保温棉包裹坯料的整个外表面；
步骤五：坯料加热：将步骤四处理好的坯料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝坯料厚度×1.0，坯料厚度为带孔环形坯料的壁度，单位为mm；
步骤六：环件轧制：将步骤五中加热好的坯料从加热炉中取出后轧制，其中转移时间≤10s，轧制时进给量为0.10-0.15mm/s，反复轧制多次，总的轧制时间≤60s，最后一次轧制的变形量与前一次相比≥30％。
步骤二中，电炉温度设为180℃。
步骤四中，电炉温度设为180℃。
步骤六中，总的轧制时间为50s。
实施例一：
本实施例的厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其具体工艺步骤如下：
步骤一：涂抹保温剂：将718Plus合金棒料置于180℃的电炉中保温30min出炉，在棒料表面均匀涂抹保温剂，利用棒料自身温度使保温剂凝固于棒料表面，待棒料干燥后，重复涂抹两次保温剂；
步骤二：加热：将步骤一中处理好的棒料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝棒材外径×0.8，棒材外径的单位为mm；
步骤三：制坯：将步骤二中加热好的棒材在快锻机上进行镦粗，使其变形量≥50％，镦粗后的棒材高度保证为后续轧制成型的环件预留10％的变形量，镦粗后冲孔，制成带孔环形坯料；
步骤四：坯料保温处理：将步骤三中加工好的带孔环形坯料置于180℃的电炉中保温30min后出炉，在坯料表面均匀涂抹保温剂，利用坯料自身温度使保温剂凝固于其表面，待坯料干燥后涂抹玻璃粘结剂，在玻璃粘结剂为湿润状态时，用保温棉包裹坯料的整个外表面；
步骤五：坯料加热：将步骤四处理好的坯料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝坯料厚度×1.0，坯料厚度为带孔环形坯料的壁度，单位为mm；
步骤六：环件轧制：将步骤五中加热好的坯料从加热炉中取出后轧制，其中转移时间≤10s，轧制时进给量为0.10-0.15mm/s，反复轧制多次，总的轧制时间为50s，最后一次轧制的变形量与前一次相比≥30％。
实施例二：
本实施例的厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其具体工艺步骤如下：
步骤一：涂抹保温剂：将718Plus合金棒料置于200℃的电炉中保温30min出炉，在棒料表面均匀涂抹保温剂，利用棒料自身温度使保温剂凝固于棒料表面，待棒料干燥后，重复涂抹两次保温剂；
步骤二：加热：将步骤一中处理好的棒料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝棒材外径×0.8，棒材外径的单位为mm；
步骤三：制坯：将步骤二中加热好的棒材在快锻机上进行镦粗，使其变形量≥50％，镦粗后的棒材高度保证为后续轧制成型的环件预留10％的变形量，镦粗后冲孔，制成带孔环形坯料；
步骤四：坯料保温处理：将步骤三中加工好的带孔环形坯料置于200℃的电炉中保温30min后出炉，在坯料表面均匀涂抹保温剂，利用坯料自身温度使保温剂凝固于其表面，待坯料干燥后涂抹玻璃粘结剂，在玻璃粘结剂为湿润状态时，用保温棉包裹坯料的整个外表面；
步骤五：坯料加热：将步骤四处理好的坯料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝坯料厚度×1.0，坯料厚度为带孔环形坯料的壁度，单位为mm；
步骤六：环件轧制：将步骤五中加热好的坯料从加热炉中取出后轧制，其中转移时间≤10s，轧制时进给量为0.10-0.15mm/s，反复轧制多次，总的轧制时间为45s，最后一次轧制的变形量与前一次相比≥30％。
实施例三：
本实施例的厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其具体工艺步骤如下：
步骤一：涂抹保温剂：将718Plus合金棒料置于100℃的电炉中保温30min出炉，在棒料表面均匀涂抹保温剂，利用棒料自身温度使保温剂凝固于棒料表面，待棒料干燥后，重复涂抹两次保温剂；
步骤二：加热：将步骤一中处理好的棒料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝棒材外径×0.8，棒材外径的单位为mm；
步骤三：制坯：将步骤二中加热好的棒材在快锻机上进行镦粗，使其变形量≥50％，镦粗后的棒材高度保证为后续轧制成型的环件预留10％的变形量，镦粗后冲孔，制成带孔环形坯料；
步骤四：坯料保温处理：将步骤三中加工好的带孔环形坯料置于100℃的电炉中保温30min后出炉，在坯料表面均匀涂抹保温剂，利用坯料自身温度使保温剂凝固于其表面，待坯料干燥后涂抹玻璃粘结剂，在玻璃粘结剂为湿润状态时，用保温棉包裹坯料的整个外表面；
步骤五：坯料加热：将步骤四处理好的坯料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝坯料厚度×1.0，坯料厚度为带孔环形坯料的壁度，单位为mm；
步骤六：环件轧制：将步骤五中加热好的坯料从加热炉中取出后轧制，其中转移时间≤10s，轧制时进给量为0.10-0.15mm/s，反复轧制多次，总的轧制时间为60s，最后一次轧制的变形量与前一次相比≥30％。
采用上述工艺步骤中，通过优化坯料的进给量、轧制时间和变形量，对轧制速度和环件的最终变形速度进行控制，改善锻造过程中环件开裂和晶粒偏大的问题，以提高轧环后环件的力学性能；在坯料保温处理中采用在坯料外包裹保温棉对坯料进行保温，能有效果防止锻件在后续锻造过程中由于快速降温而导致轧制开裂。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (4)
1.一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其特征在于：其具体工艺步骤如下：
步骤一：涂抹保温剂：将718Plus合金棒料置于100℃-200℃的电炉中保温30min出炉，在棒料表面均匀涂抹保温剂，利用棒料自身温度使保温剂凝固于棒料表面，待棒料干燥后，重复涂抹两次保温剂；
步骤二：加热：将步骤一中处理好的棒料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝棒材外径×0.8，所述棒材外径的单位为mm；
步骤三：制坯：将步骤二中加热好的棒材在快锻机上进行镦粗，使其变形量≥50％，镦粗后的棒材高度保证为后续轧制成型的环件预留10％的变形量，镦粗后冲孔，制成带孔环形坯料；
步骤四：坯料保温处理：将步骤三中加工好的带孔环形坯料置于100℃-200℃的电炉中保温30min后出炉，在坯料表面均匀涂抹保温剂，利用坯料自身温度使保温剂凝固于其表面，待坯料干燥后涂抹玻璃粘结剂，在玻璃粘结剂为湿润状态时，用保温棉包裹坯料的整个外表面；
步骤五：坯料加热：将步骤四处理好的坯料置于1060℃的电炉中加热T分钟，其中T＝坯料厚度×1.0，所述坯料厚度为带孔环形坯料的壁度，单位为mm；
步骤六：环件轧制：将步骤五中加热好的坯料从加热炉中取出后轧制，其中转移时间≤10s，轧制时进给量为0.10-0.15mm/s，反复轧制多次，总的轧制时间≤60s，最后一次轧制的变形量与前一次相比≥30％。
2.如权利要求1所述的一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其特征在于：所述步骤二中，电炉温度设为180℃。
3.如权利要求1所述的一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其特征在于：所述步骤四中，电炉温度设为180℃。
4.如权利要求1所述的一种厚壁718Plus合金环形锻件轧制方法，其特征在于：所述步骤六中，总的轧制时间为50s。
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