[发明专利]一种粉末高温合金棒材的锻造方法

说明书

本发明公开一种粉末高温合金棒材的锻造方法，目的是利用三联工艺冶炼的钢锭经高温扩散锻造成小规格棒材，合金组织破碎较好，内部夹杂物较铸锭明显改善。本发明采取以下技术方案：采用真空感应炉+保护气氛电渣炉+真空自耗炉三联工艺冶炼，根据合金成分特点制定扩散加热曲线,高温扩散改善合金钢锭内部成分的均匀性，之后进行锻造生产，合金的锻造工艺采取控制加热温度、变形量及适当的软包套手段，保证锻造棒材质量，锻造棒材表面无裂纹。本发明的优点：合金钢锭经高温扩散处理锻造，锻造工艺采取控制加热温度、变形量及适当的软包套手段，保证锻造棒材质量，母合金组织破碎好晶粒细化，内部夹杂物较铸锭明显改善；锻造棒材表面无裂纹。

技术领域

本发明属于金属材料锻造工艺，具体涉及一种粉末高温合金棒材的锻造方法。

背景技术

粉末高温合金制备前需要冶炼母合金钢锭，后经一系列工艺制备粉末合金钢锭，制备粉末需要的母合金，要求合金的内部夹杂物足够均匀细小，气体含量较低。国内粉末高温合金一般为真空感应炉冶炼后浇注的电极作为母合金，直接制备粉末，母合金不进行重熔冶炼，也无任何热加工操作，生产工艺相对容易，气体含量高，夹杂物较为粗大集中，合金内部组织不够均匀致密。采取三联工艺冶炼，经多次冶炼较一次冶炼气体含量更低，夹杂物更加细小弥散，但通过三联工艺冶炼后的母合金钢锭尺寸较大，不易于制粉前准备的线切割操作；粉末高温合金普遍具有极高的合金比，合金中加入大量的钨、钼元素进行固溶强化，同时加入大量的铝、钛、铌元素进行时效强化，合金化程度极高，这种合金的热变形塑性极差，热变形温度范围窄，在热变形过程中易产生裂纹。国外粉末高温合金生产一般无任何公开资料介绍。

发明内容

本发明公开一种粉末高温合金棒材的锻造方法，目的是利用三联工艺冶炼后的钢锭通过扩散改善合金内部成分的均匀性，锻造成小规格棒材内部夹杂物较铸锭明显改善，可保证锻造棒材无裂纹。

本发明采取以下技术方案：

采用真空感应炉+保护气氛电渣炉+真空自耗炉三联工艺冶炼，通过扩散改善合金内部成分的均匀性，其中合金的锻造工艺采取控制加热温度、变形量及适当的软包套手段，保证锻造棒材质量，锻造棒材表面无裂纹，探伤合格，夹杂物水平较好。

1、工艺路线：真空感应炉冶炼→保护气氛电渣炉冶炼→真空自耗炉冶炼→高温扩散处理→3150t快锻机锻制成品→矫直→表面车光→探伤→头尾切割→包装。

2、具体工艺措施：

1)⑴冶炼

合金采用真空感应炉+保护气氛电渣炉+真空自耗炉三联冶炼工艺生产，成品化学成分符合表1规定。

表1成品化学成分

⑵高温扩散

三联工艺冶炼的钢锭，经高温扩散后进行锻造生产，根据合金成分特点；制定扩散加热曲线。

⑶3150t快锻生产

锻造棒材尺寸为Φ150mm，锻造生产要求小步进量压下，单火次变形量控制在10％～30％，终锻温度控制在不低于980℃；全程对钢锭进行软包套。

⑷矫直

棒材锻造后进行热矫直，矫直温度不低于1000℃。

5)精整

棒材生产完毕，表面车光后进行探伤，棒材头尾按照棒材化学成分的取样眼处切割，头部切割18％，尾部切割15％，包装入库。

本发明的优点：

合金钢锭经高温扩散后进行锻造，锻造工艺采取控制加热温度、变形量及适当的软包套手段，母合金组织破碎好晶粒细化，内部夹杂物较铸锭明显改善，锻造棒材表面无裂纹。

附图说明