[发明专利]难变形高温合金和难变形高温合金件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金冶炼领域，具体地说，涉及一种难变形高温合金和一种难变形高温合金件的制备方法，该制备方法能够提高难变形高温合金件的质量、改善难变形高温合金件的热塑性和预防锻造热加工过程中的开裂。

背景技术

在制备难变形高温合金件时，具体地说，在难变形高温合金件的锻造热加工过程中，变形抗力大，变形温度区间窄，热加工塑性差，在热加工变形过程中容易开裂，需要增加打磨次数和热加工火次才能成材，因而降低了难变形高温合金件的成材率、增加了能源消耗和劳动成本，甚至造成整支钢锭或坯料的报废，造成巨大的经济损失。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的在于通过优化冶炼、浇注工艺参数和锭型来提高难变形高温合金纯洁度、改善钢锭质量，从而提高难变形高温合金热塑性，并在锻造热加工过程中进行保温处理工艺，采用弧形砧（或V型砧）锻造拔长工艺和模锻镦粗成型工艺预防锻造热加工过程开裂，以降低生产成本和提高成材率，制备出合格的产品。

根据本发明的一方面，提供了一种难变形高温合金，所述难变形高温合金的成分按重量百分比计为：0%≤C≤0.1%，16.5%≤Cr≤19.5%，13.5%≤Co≤16.0%，1.0%≤W≤2.0%，2.5%≤Mo≤3.5%，2.0%≤Al≤3.0%，4.5%≤Ti≤5.5%，0%≤Fe≤1.0%，0.01%≤B≤0.03%，0%≤Zr≤0.06%，0%≤S≤0.002%，0%≤Si≤0.15%，0%≤Mn≤0.15%，余量为Ni和其它不可避免的杂质。

所述难变形高温合金的成分按重量百分比计为：C为0.075%，Cr为18.0%，Co为15.0%，W为1.5%，Mo为3.0%，Al为2.5%，Ti为5%，B为0.02%，Zr为0.04%，余量为Ni和其它不可避免的杂质。

根据本发明的一方面，提供了一种难变形高温合金件的制备方法所述方法包括下述步骤：（a）熔炼，熔炼得到如下成分的合金：0%≤C≤0.1%，16.5%≤Cr≤19.5%，13.5%≤Co≤16.0%，1.0%≤W≤2.0%，2.5%≤Mo≤3.5%，2.0%≤Al≤3.0%，4.5%≤Ti≤5.5%，0%≤Fe≤1.0%，0.01%≤B≤0.03%，0%≤Zr≤0.06%，0%≤S≤0.002%，0%≤Si≤0.15%，0%≤Mn≤0.15%，余量为Ni和其它不可避免的杂质；（b）浇铸，采用上注法浇铸；（c）重熔，熔炼电压为22V-30V，熔炼电流为2000A-3000A、熔滴速率为3滴/s-6滴/s，并且采用水冷与充氦气冷却相结合的冷却方式，用氦气压强为100Pa-200Pa工艺生产出重熔钢锭；（d）热加工锻造：在钢锭加热出炉后锻造前设置保温处理工艺，所述保温处理工艺为在硅酸铝保温棉上撒上一层玻璃粉末，使钢锭表面粘结一层硅酸铝保温棉进行保温处理后，采用无拉应力弧形砧对钢锭进行锻造拔长。

所述制备方法中的熔炼步骤包括分批装料步骤，在所述熔炼的分批装料步骤中，除易烧损元素原材料C块重量的1/3的C和原材料Al条重量的1/3的Al、Ti和微合金化元素B、Zr原料外，其它元素原料均一次装炉，随炉装入生石灰，在脱硫脱氮脱氧精炼完成后，加入易烧损元素原材料C块重量的1/3的C和原材料Al条重量的1/3的Al、Ti，出钢前5分钟加入B、Zr原料。

所述制备方法中的浇铸步骤过程中的锭型为

所述制备方法中的浇铸步骤过程中使用的锭模用钢水烫过，上部加保温帽口，浇注口与保温冒口距离小于300mm，保持钢液成股流下。

所述制备方法中的重熔步骤得到的重熔钢锭。

所述制备方法中的热加工锻造步骤包括对进行保温处理后并进行无拉应力弧形砧锻造拔长的步骤进行多火次重复。

所述制备方法还包括在完成热加工锻造后，将钢锭锻造拔长至2mm，线切割去钢锭头尾并分段，得到的坯料，以R=20mm车倒角，经所述保温处理工艺后，采用模锻套环墩粗，得到2mm×100±2mm的坯料，制备出机加工后尺寸为的难变形高温合金小盘件。

附图说明

图1是根据本发明实施例的真空感应熔炼曲线图。

具体实施方式

以下，将参照具体的示例来详细说明本发明的实施例。