[发明专利]一种航空航天用大规格高韧性GH2132棒材及其制备方法

说明书

一种航空航天用大规格高韧性GH2132棒材及其制备方法，棒材按百分比配比如下：C0.040‑0.070；B0.001‑0.005；Cr13.5‑15.0；Ni26‑27；Ti1.90‑2.30；Al0.10‑0.30；Mo1.20‑1.50；Mn 1.50‑2.00；V0.30‑0.50；Si≤0.35；P≤0.015；S≤0.005；余量为Fe。采用“真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔”三联冶炼工艺方法。本发明通过精确控制化学成分并采用三联冶炼工艺方法，提高原材料纯净度，降低非金属夹杂物和气体含量，使制备的大规格GH2132棒材符合航空标准的要求基础上，大幅度提高材料冲击韧性。

技术领域

本发明属于高温合金材料制造技术领域，主要涉及到一种航空航天大规格高韧性GH2132棒材及其制备方法。

背景技术

高温合金材料，主要应用于航空航天发动机、核电反应堆等关键部件的制造，其对材料纯净度和综合性能要求很高。由于高温合金材料的化学元素较多，其中含有大量活泼元素，并且各元素的含量对材料力学性能均有不同程度的影响，因此制备高温合金材料时，化学成分的精确控制和冶炼工艺的合理选择至关重要。

GH2132合金是一种熔点1364~1424℃、密度7.93g/cm³的Fe-25Ni-15Cr基高温合金，其主要通过加入合金元素Mo、Ti、Al、V及微量B进行综合强化。该合金在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度，并且具有较好的塑性和焊接性能，被广泛应用与制造在650℃以下长期工作的航空、航天发动机高温承力部件，如涡轮盘、压气机盘和紧固件等。随着新一代航空、航天发动机推力不断增大，其高温承力部件的工作环境变得更加恶劣（高震动、强冲击），这也对制造发动机关键部件用大规格高韧性优质GH2132棒材的综合力学性能即强韧性提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是要解决高温承力部件在高震动、强冲击的工作环境下强韧性得到提高。

一种航空航天用大规格高韧性GH2132棒材，按百分比配比如下：

C 0.040-0.070；

B 0.001-0.005；

Cr 13.5-15.0；

Ni 26-27；

Ti 1.90-2.30；

Al 0.10-0.30；

Mo 1.20-1.50；

Mn 1.50-2.00；

V 0.30-0.50；

Si ≤0.35；

P ≤0.015；

S ≤0.005；

余量为Fe。

一种航空航天用大规格高韧性GH2132棒材的制备方法，其工艺路线包括真空感应熔炼、气氛保护电渣重熔、电渣锭锻造、真空自耗重熔、成型锻造，具体如下：

（1）、采用2t真空感应炉熔炼浇注2支320mm合金电极棒；

（2）、采用2t氩气保护气氛电渣炉将2支电极棒重熔为1支450mm电渣锭；

（3）、采用800t快锻机将电渣锭锻造至440mm规格；

（4）、采用真空自耗炉将改锻后电渣锭熔炼为1支508mm自耗锭；

（5）、采用800t快锻机将自耗锭成型锻造为230mm棒材；