CN112474867B - 一种高温合金六角棒材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高温合金六角棒材的制备方法，通过采用温拔拔制方法，能够解决时效强化型高温合金GH4033和GH2036六角棒材的拔制裂纹问题，均可以获得优良的表面质量和良好的力学性能。为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：温拔六角材的制备方法是：⑴采用一种新的拔制工艺，由冷拔改成温拔，提高材料拔制过程的塑性，得到表面合格的六角材；⑵选择适合的高温润滑剂，减少拔制过程表面的摩擦力；⑶制定适合的拔制速度，降低拔制过程中的拔制抗力。本发明有益效果：温拔的方法制备GH4033和GH2036六角棒材属于介于热轧和冷拉成型之间的一种合理可行的新方法，获得优良的表面质量。

Description

一种高温合金六角棒材的制备方法
技术领域
本发明属于金属材料制造领域，涉及一种高温合金六角棒材的制备方法，具体涉及温拔工艺生产时效强化型镍基高温合金GH4033和铁基时效强化合金GH2036六角材的方法。
背景技术
普通钢铁六角棒材通常采用轧制成型或者冷拉成型的方式制备，一般高温合金的六角棒材也只是采用冷拉成型的方式制备。GH4033合金是以镍、铬为基体，添加铝、钛形成γ′相的时效硬化型高温合金，该合金在750℃具有较好的高温强度，在900℃以下具有良好的抗氧化性能；GH2036合金是以VC、M23C6为主要强化相的铁基时效强化型高温合金，该合金具有较高的碳含量(0.34％～0.40％左右)。常温下，GH4033和GH2036合金具有强度高、塑性差、变形抗力大、变形后应力大的特性，因此，GH4033和GH2036合金六角棒材在冷拉过程中极易产生严重的拔制裂纹，导致六角棒材无法成型，工程化批生产失败率极高。GH4033和GH2036合金的六角棒材主要应用于航空、航天、和燃机等行业的高强度紧固件，因此GH4033和GH2036合金六角棒材的拔制裂纹问题成了亟待解决的难题。
发明内容
本发明公开一种高温合金六角棒材的制备方法，通过采用温拔拔制方法，能够解决时效强化型高温合金GH4033和GH2036六角棒材的拔制裂纹问题，均可以获得优良的表面质量和良好的力学性能。
为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
温拔六角材的制备方法是将退火后的坯料装在温拔炉里进行加热，控制合理的加热温度、选择适合的高温润滑剂、控制合理的拔制速度进行拔制。
具体技术措施：
1、坯料拔制之前退火，退火后对坯料表面精磨、抛光，粗糙度达到Ra不大于3.2μm，坯料经过精磨和抛光清除原始坯料表面的裂纹源，避免拔制过程应力集中导致开裂。
2、拔制加热工艺：坯料精磨后装入温拔炉内加热和保温，温拔拔制温度选择在750℃～900℃，升温1h～2h，保温不少于60min。
3、拔制变形工艺：根据原始坯料尺寸、精磨尺寸和拔制规格制定具体拔制变形工艺。
4、选择合适的高温润滑剂：拔制前将润滑剂配制好，润滑剂配比为石墨粉20％～40％+肥皂粉40％～70％+硫磺粉10％～20％，拔制过程中在坯料表面均匀铺涂润滑剂，以保证润滑效果。
5、拔制速度：冷拔机拔制速度控制在4.0m/min～8.0m/min之间。
本发明的关键在于：⑴采用一种新的拔制工艺，由冷拔改成温拔，提高材料拔制过程的塑性，得到表面合格的六角材；⑵选择适合的高温润滑剂，减少拔制过程表面的摩擦力；⑶制定适合的拔制速度，降低拔制过程中的拔制抗力。
本发明有益效果：温拔的方法制备GH4033和GH2036六角棒材属于介于热轧和冷拉成型之间的一种合理可行的新方法，获得优良的表面质量。
附图说明
图1GH4033合金冷拔S11mm六角材表面情况；
图2GH4033合金温拔S11mm六角材表面情况；
图3GH2036合金冷拔S19mm六角材表面情况；
图4GH2036合金温拔S19mm六角材表面情况。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施案例详述本发明，但本发明不局限于下述实施案例。
实施例1
GH4033合金原始坯料尺寸：Φ15mm；精磨尺寸：Φ14mm；拔制规格：S11mm。
⑴温拔拔制温度选择在750℃～900℃，升温1h～2h，保温不少于60min；
⑵拔制变形工艺：Ф14mm→S12.8mm→退火→S11.6mm→退火→S11mm；
⑶润滑剂：拔制前将润滑剂配备好，润滑剂配比为石墨粉30％+肥皂粉60％+硫磺粉10％，拔制过程中在坯料表面均匀铺涂润滑剂，以保证润滑效果；
⑷冷拔机拔制速度控制在5m/min；
图1为冷拔拔制S11mm六角材表面、图2为采用温拔拔制工艺S11mm表面。
实施例2
GH2036合金原始坯料尺寸：Φ24mm；精磨尺寸：Φ23mm；拔制规格：S19mm；
⑴温拔拔制温度选择在750℃～900℃，升温1h～2h，保温不少于60min；
⑵拔制变形工艺：Φ23mm→S22mm→退火→S20.8mm→退火→S19.6mm→退火→S19mm；
⑶润滑剂：拔制前将润滑剂配备好，润滑剂配比为石墨粉35％+肥皂粉50％+硫磺粉15％，拔制过程中在坯料表面均匀铺涂润滑剂，以保证润滑效果；
⑷冷拔机拔制速度控制在4.5m/min。
图3为冷拔拔制S19mm六角材表面、图4为采用温拔拔制工艺拔制S19mm六角材表面。

Claims (2)

1.一种高温合金六角棒材的制备方法，其特征在于，坯料拔制之前退火，退火后对坯料表面精磨、抛光，粗糙度达到Ra不大于3.2μm，坯料经过精磨和抛光清除原始坯料表面的裂纹源；
拔制加热工艺：坯料抛光后装入温拔炉内加热和保温，温拔拔制温度选择在750℃～900℃，升温1h～2h，保温不少于60min；
用于GH4033合金温拔，GH4033合金原始坯料尺寸：Φ15mm；精磨尺寸：Φ14mm；拔制规格：S11mm；
拔制变形工艺：Ф14mm→S12.8 mm→退火→S11.6 mm→退火→S11 mm；
润滑剂：拔制前将润滑剂配备好，润滑剂配比为石墨粉30％+肥皂粉60％+硫磺粉10％；
温拔机拔制速度：5m/min。
2.根据权利要求1所述一种高温合金六角棒材的制备方法，其特征在于，用于GH2036合金温拔，GH2036合金原始坯料尺寸：Φ24mm；精磨尺寸：Φ23mm；拔制规格：S19mm；
拔制变形工艺：Φ23mm→S22mm→退火→S20.8 mm→退火→S19.6mm→退火→S19 mm；
润滑剂：拔制前将润滑剂配备好，润滑剂配比为石墨粉35％+肥皂粉50％+硫磺粉15％；
温拔机拔制速度：4.5m/min。
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