[发明专利]Inconel718合金盘锻件均匀化制造方法

说明书

本发明涉及锻造技术领域，提供了一种Inconel718合金盘锻件均匀化制造方法，包括如下步骤：将坯料加热至始锻温度，然后对坯料进行镦粗，镦粗变形量为30％～50％；将坯料回炉加热至始锻温度，然后对坯料进行拔长；拔长变形量为30％～50％；重复镦粗、拔长操作至少一次；然后将坯料锻造成型；对成型的锻件进行固溶+时效的方式进行热处理；每个火次的始锻温度为1000～1100℃，每个火次的终锻温度≥920℃。通过多次镦粗和拔长的均匀化锻造，不仅保证了坯料能充分锻透，破碎铸态组织、锻合内部孔隙性缺陷；而且能减小Laves相，提高了Inconel718合金的塑性；通过控制始锻温度、终锻温度和每个火次锻造的变形量，促使Inconel718合金中的δ相在晶界和晶内析出，使晶粒细化。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，特别涉及一种Inconel718合金盘锻件均匀化制造方法。

背景技术

燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代动力装置，是一个国家综合实力的体现，对保护国防与能源安全、改善能源结构和实现环境可持续发展具有重要意义。目前我国研制的燃气机组均采用国外设计，大部分关键部件均从国外进口，特别是机组转子和高温不锈钢锻件由于外方公司进行技术封锁，材料及关键锻件国产化和自主研究长期未有突破，成为我国燃气机组发展的严重瓶颈。

随着国民经济的发展，我国加大重型燃气轮机的研发力度和科技投入，启动“两机重大专项”。因此，尽快开发出燃气机组的关键材料及核心锻件，达到国际先进水平，替代进口，是目前的急需任务，也是重大机遇。

Inconel718合金是一种沉淀强化型镍基高温合金，具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能。由于其出色的机械性能，用于制造需要在高温、高强度环境下工作的零部件，广泛应用于航空航天、石油化工和核化工等高要求行业。Inconel718合金传统的成形方式主要有锻造和铸造，锻造Inconel718合金力学性能良好，但不易成形大尺寸零件，而大尺寸零件指的是外轮廓尺寸≥Φ800mm的锻件；大尺寸零件尽管可以采用铸造方法制造，但通常铸造的力学性能较低，特别是当铸锭尺寸较大时，容易产生元素Nb的偏析，导致Laves相的析出、白班和黑斑等严重问题。

目前，燃气轮机用的第一级轮盘就是采用Inconel718高温合金锻件进行制造的，精加工后的锻件重量达到了1.9吨，最大外轮廓尺寸约为Φ1200×240mm，高径比约为0.2，最大投影面积约1.1m²。而市场上不能直接采购到上述尺寸的锻件，因此就需要将一定尺寸的棒料锻造成上述尺寸的锻件，锻造上述尺寸锻件的棒料的下料尺寸为Φ450～Φ550mm，且高径比约为3.6，这种规格的棒料在市场上不能直接采购到锻态性棒料，锻态性棒料的晶粒度≥6.0级，市场上只能采购到铸锭性棒料，铸锭性棒料的晶粒度为0～1级。

目前，我国还没有将铸锭性质的棒料锻造成大尺寸锻件的工艺，因此在原材料为铸锭性质坯料的情况下，获得组织性能良好、满足标准要求的Inconel718锻件是目前我国锻造领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在原材料为铸锭性质坯料的情况下，提供一种能获得良好组织性能的Inconel718合金盘锻件均匀化制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：Inconel718合金盘锻件均匀化制造方法，包括如下步骤：

S1、将坯料加热至始锻温度，然后对坯料进行镦粗，镦粗变形量为30％～50％；

S2、步骤S1完成后，将坯料回炉加热至始锻温度，然后对坯料进行拔长；拔长变形量为30％～50％；

S3、步骤S2完成后，重复步骤S1、S2至少一次；然后将坯料锻造成型；

S4、步骤S3完成后，对成型的锻件进行固溶+时效的方式进行热处理；