CN109967667A - 一种提高gh141合金环件晶粒度均匀化方法 - Google Patents

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何涛
吴久喜
连忠礼
吴玉超
刘其源
王骏
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    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及一种提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，包括以下步骤：步骤S1：选材和加热；选用材质为GH141的棒料；对棒料均匀化加热；均匀化加热温度为1100℃；保温后出炉，为坯料；步骤S2：锻造制坯；锻造包括镦饼、冲孔和扩孔；步骤S3：加热后预轧；环坯经1080℃均匀化加热后，进行预轧，得到初始轧环；初始轧环的变形量为20％；步骤S4：加热后终轧；初始轧环经1080℃均匀化加热后，进行终轧，得到最终轧环；最终轧环的变形量为20％～25％。本发明保证GH141合金环件组织均匀。

Description

一种提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法
技术领域
本发明涉及锻造工艺技术领域，特别涉及一种提高GH141合金钢晶粒度均匀化方法。
背景技术
变形高温合金是航空、航天和核能工业必须应用的高温材料，制造航空、航天发动机和核反应堆中在高温环境下应用的各种关键零件。GH141合金主要是制造航空发动机的燃烧室内套壁前段和后段，高压涡轮外环支撑环和固定环、高压导向器外环和内支撑环、封严支撑环后安装边、燃烧室后壳体、封严片和紧固件，以及火箭发动机的涡轮转子等。
现有生产中GH141环锻件的技术为：棒料经1120℃加热→锻造制坯，锻造包括鐓饼、冲孔和马扩→再经1120℃加热→轧环。
现有技术的不足为：(1)GH141环锻件属于中小型环件，锻件壁厚较薄，高度较小，在成形过程中温降较快，轧环前加热温度偏高，容易造成锻件锻造温度分布不均匀，轧环过程晶粒细化效果不好。(2)最后轧制变形量过大，变形量大于40％，造成环锻件内外壁变形不均匀。
实际生产中GH141环锻件热处理后高倍组织存在晶粒粗细差别大，一般2～3级，即混晶现象，同时存在细晶带偏聚现象，造成锻件内部应力分布不均，后续易开裂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种提高GH141合金钢晶粒度均匀化方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，包括以下步骤：
步骤S1：选材和加热；选用材质为GH141镍基合金钢的棒料；对棒料均匀化加热；均匀化加热温度为1100℃；保温后出炉，为坯料；
步骤S2：锻造制坯；首先，坯料经过镦饼，得到饼坯；然后，对饼坯进行冲孔，得到环坯；最后扩孔；
步骤S3：加热后预轧；环坯经1080℃均匀化加热后，进行预轧，得到初始轧环；初始轧环的变形量为20％；
步骤S4：加热后终轧；初始轧环经1080℃均匀化加热后，进行终轧，得到最终轧环；最终轧环的变形量为20％～25％。
其进一步的技术特征为：所述预轧和终轧均通过环件与上下轧辊之间的摩擦力，将环件拉进不同旋转方向的上下轧辊之间使之产生塑性变形。
其进一步的技术特征为：所述上下轧辊包括上轧辊和下轧辊，为圆柱形刚体；上轧辊和下轧辊的直径相同；上轧辊和下轧辊的转速相等。
其进一步的技术特征为：还包括步骤S5：热处理后进行理化检测；将最终轧环加热，加热温度为1080℃±10℃；然后快速加热淬火，使最终轧环的温度达到1120℃±10℃，保温0.5h；再通过空冷使最终轧环的温度降至900℃±10℃，保温1h～4h；解剖过饱和固溶体进行理化检测，观察最终轧环的晶粒粗细。
其进一步的技术特征为：在步骤S5中，所述最终轧环的晶粒粗细的差别≤1级，判定为检测合格。
本发明的有益效果如下：
1、棒料在锻造前经1100℃均匀化加热，降低锻造时的加热温度，提高组织细化效果。
2、增加预轧工序，减少最终轧环变形量。预轧时，初始轧环的变形量为20％，终轧时，最终轧环的变形量为20％～25％，使环锻件内外圆变形量趋于一致。
3、控制终轧时的加热温度；控制终轧的加热温度始终保持在1080℃，从而使其组织均匀，消除细晶带及晶粒大小误差。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。
图1为本发明的流程图。如图1所示，一种提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，包括以下步骤：
步骤S1：选材和加热。选用材质为GH141镍基合金钢的棒料。对棒料均匀化加热；均匀化加热的温度为1100℃。保温后出炉，为坯料。
步骤S2：锻造制坯。首先，坯料经镦锻机镦饼，坯料的高度减小而坯料的横截面增大，得到饼坯。然后，使用辗环机对饼坯进行冲孔，得到环坯。最后利用上砧和马杠对空心的环坯、沿环坯的外壁依次连续压缩，从而扩孔，使坯料的直径扩大的同时，坯料的截面由梯形截面变为矩形截面。
步骤S3：加热后预轧。环坯经1080℃均匀化加热后，进行预轧。通过环件与上下轧辊之间的摩擦力，将环件拉进不同旋转方向的上下轧辊之间使之产生塑性变形，得到初始轧环。初始轧环的变形量为20％。
上下轧辊包括上轧辊和下轧辊，优选地，上轧辊和下轧辊为圆柱形刚体。上轧辊和下轧辊的直径相同，上轧辊和下轧辊的转速相等。
步骤S3保证坯料内孔表面与轧辊充分接触且受力平稳，缩短轧制调整时间，提高了初始轧环成形的应变速率。应变速率提高能保证初始轧环在终轧过程获得足够的激活能促使晶粒形核及长大，完成动态再结晶，获得均匀的组织性能，消除细晶带及晶粒大小误差。
步骤S4：加热后终轧。初始轧环经1080℃均匀化加热后，进行终轧。由环件与上下轧辊之间的摩擦力将环件拉进不同旋转方向的上下轧辊之间使之产生塑性变形，得到最终轧环。最终轧环的变形量为20％～25％。
上下轧辊包括上轧辊和下轧辊，优选地，上轧辊和下轧辊为圆柱形刚体。上轧辊和下轧辊的直径相同，上轧辊和下轧辊的转速相等。
步骤S5：热处理后进行理化检测。将最终轧环加热，加热温度为1080℃±10℃。然后快速加热淬火，使最终轧环的温度达到1120℃±10℃，保温0.5h。再通过空冷使最终轧环的温度降至900℃±10℃，保温1h～4h。解剖过饱和固溶体进行理化检测，观察最终轧环的晶粒粗细。最终轧环的晶粒粗细的差别≤1级，判定为检测合格。
实施例：
步骤S1：选材和加热。选用材质为GH141镍基合金钢的棒料。棒料经倒角机倒角。对棒料均匀化加热，均匀化加热温度为1100℃。保温后出炉，为坯料。
步骤S2：锻造制坯。首先，坯料经镦锻机镦饼，坯料的高度减小而坯料的横截面增大，得到饼坯。然后，使用辗环机对饼坯进行冲孔，得到环坯。最后利用上砧和马杠对空心的环坯进行处理。具体的，马杠穿过环坯的中心，上砧沿环坯的外壁依次连续压缩，从而扩孔，使坯料的直径扩大的同时，坯料的截面由梯形截面变为矩形截面。
步骤S3：加热后预轧。环坯经1080℃均匀化加热后，进行预轧。通过环件与上下轧辊之间的摩擦力，将环件拉进不同旋转方向的上下轧辊之间使之产生塑性变形，得到初始轧环。初始轧环的变形量为20％。
步骤S4：加热后终轧。初始轧环经1080℃均匀化加热后，进行终轧。由环件与上下轧辊之间的摩擦力将环件拉进不同旋转方向的上下轧辊之间使之产生塑性变形，得到最终轧环。最终轧环的变形量为21％。
步骤S5：热处理后进行理化检测。将最终轧环加热，加热温度为1080℃加热，然后快速加热淬火，使最终轧环的温度达到1120℃，保温0.5h。再通过空冷使最终轧环的温度降至900℃，保温4h。解剖过饱和固溶体进行理化检测，观察最终轧环的晶粒粗细。
检测结果，最终轧环未发现细晶带偏距现象，晶粒度为5.0～5.5级，最终轧环的晶粒粗细的差别为1级。
本发明降低锻造时的加热温度，提高组织细化效果；增加预轧工序，减少最终轧环变形量，使环锻件内外圆变形量趋于一致，从而使其组织均匀，消除细晶带及晶粒大小误差。
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，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1：选材和加热；选用材质为GH141镍基合金钢的棒料；对棒料均匀化加热；均匀化加热温度为1100℃；保温后出炉，为坯料；
步骤S2：锻造制坯；首先，坯料经过镦饼，得到饼坯；然后，对饼坯进行冲孔，得到环坯；最后扩孔；
步骤S3：加热后预轧；环坯经1080℃均匀化加热后，进行预轧，得到初始轧环；初始轧环的变形量为20％；
步骤S4：加热后终轧；初始轧环经1080℃均匀化加热后，进行终轧，得到最终轧环；最终轧环的变形量为20％～25％。
2.根据权利要求1所述的提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，其特征在于：所述预轧和终轧均通过环件与上下轧辊之间的摩擦力，将环件拉进不同旋转方向的上下轧辊之间使之产生塑性变形。
3.根据权利要求2所述的提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，其特征在于：所述上下轧辊包括上轧辊和下轧辊，为圆柱形刚体；上轧辊和下轧辊的直径相同；上轧辊和下轧辊的转速相等。
4.根据权利要求1所述的提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，其特征在于：还包括步骤S5：热处理后进行理化检测；将最终轧环加热，加热温度为1080℃±10℃；然后快速加热淬火，使最终轧环的温度达到1120℃±10℃，保温0.5h；再通过空冷使最终轧环的温度降至900℃±10℃，保温1h～4h；解剖过饱和固溶体进行理化检测，观察最终轧环的晶粒粗细。
5.根据权利要求4所述的提高GH141合金环件晶粒度均匀化方法，其特征在于：在步骤S5中，所述最终轧环的晶粒粗细的差别≤1级，判定为检测合格。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110976746A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh141合金锻件成型方法
CN111069496A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 西北工业大学 一种gh4738合金匀晶环锻件的制备方法
CN111659846A (zh) * 2020-06-12 2020-09-15 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法
CN112122541A (zh) * 2020-08-28 2020-12-25 豪梅特航空机件(苏州)有限公司 一种非对称复杂截面异形环成型方法
CN112589020A (zh) * 2020-11-12 2021-04-02 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种Waspaloy薄壁环锻件成形方法
CN112719181A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh2909合金环形件锻造方法
CN112846015A (zh) * 2020-12-24 2021-05-28 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh536高温合金环形锻件成型方法
CN112853079A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种大直径薄壁高筒型超高强度钢d406a环锻件成型方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04182080A (ja) * 1990-11-14 1992-06-29 Nkk Corp 母材靭性の優れたニッケル基合金圧延クラッド鋼板の製造方法
CN101279346A (zh) * 2008-04-23 2008-10-08 贵州安大航空锻造有限责任公司 镍基高温合金异形环锻件的辗轧成形方法
CN106563749A (zh) * 2015-10-09 2017-04-19 北京钢研高纳科技股份有限公司 控制gh3230合金环件组织均匀的制备方法
CN106670359A (zh) * 2016-12-01 2017-05-17 西北工业大学 一种gh4169合金环件及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04182080A (ja) * 1990-11-14 1992-06-29 Nkk Corp 母材靭性の優れたニッケル基合金圧延クラッド鋼板の製造方法
CN101279346A (zh) * 2008-04-23 2008-10-08 贵州安大航空锻造有限责任公司 镍基高温合金异形环锻件的辗轧成形方法
CN106563749A (zh) * 2015-10-09 2017-04-19 北京钢研高纳科技股份有限公司 控制gh3230合金环件组织均匀的制备方法
CN106670359A (zh) * 2016-12-01 2017-05-17 西北工业大学 一种gh4169合金环件及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁艳等: "GH141高温合金的热加工工艺", 《金属热处理》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110976746A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh141合金锻件成型方法
CN110976746B (zh) * 2019-12-19 2021-10-15 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh141合金锻件成型方法
CN111069496A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 西北工业大学 一种gh4738合金匀晶环锻件的制备方法
CN111069496B (zh) * 2019-12-30 2021-06-01 西北工业大学 一种gh4738合金匀晶环锻件的制备方法
CN111659846A (zh) * 2020-06-12 2020-09-15 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法
CN112122541A (zh) * 2020-08-28 2020-12-25 豪梅特航空机件(苏州)有限公司 一种非对称复杂截面异形环成型方法
CN112589020A (zh) * 2020-11-12 2021-04-02 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种Waspaloy薄壁环锻件成形方法
CN112719181A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh2909合金环形件锻造方法
CN112719181B (zh) * 2020-12-18 2023-01-13 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh2909合金环形件锻造方法
CN112846015A (zh) * 2020-12-24 2021-05-28 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh536高温合金环形锻件成型方法
CN112853079A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种大直径薄壁高筒型超高强度钢d406a环锻件成型方法
CN112853079B (zh) * 2020-12-31 2024-02-13 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种大直径薄壁高筒型超高强度钢d406a环锻件成型方法

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