[发明专利]降低GH4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法

说明书

本发明公开了一种工艺方法，尤其是公开了一种降低GH4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法，属于镍基合金重熔生产工艺技术领域。提供一种成品质量缺陷少的降低GH4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法。所述的工艺方法以真空感应熔炼得到的GH4169镍基合金熔炼锭为基锭，通过一次均匀化处理、一次快锻镦拔和一次重熔来获得降低GH4169镍基合金锭的冶金缺陷。

技术领域

本发明涉及一种工艺方法，尤其是涉及一种降低GH4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法，属于镍基合金重熔生产工艺技术领域。

背景技术

高温合金因其具有较高的高温强度、良好的抗氧化及抗热蚀性能等综合性能，因此现代航空燃气涡轮发动机约50％以上质量的材料采用高温合金。其中，镍基高温合金的用量在发动机材料中约占40％，GH4169广泛应用于制备航空航天发动机、燃气轮机高性能零部件的重要金属材料。随着航空发动机推力和推重比不断增大、涡轮进口温度不断提高对镍基高温材料的抗热腐蚀能力、高温强度、蠕变强度以及抗疲劳性能等提出了更高的要求。镍基合金的产品质量一部分取决于合金锭的质量，为了保证其具备优异的质量水平，需要采用低冶金缺陷的镍基合金锭制备方法，生产出合格的合金锭。

目前，镍基高温合金几乎毫无例外地都采用真空感应熔炼法进行一次熔炼，然后再二次熔炼、甚三次熔炼；合金熔炼方式由双联工艺(真空感应熔炼VIM+真空自耗重熔VAR，真空感应熔炼VIM+保护气氛电渣重熔ESR)向三联工艺(真空感应熔炼VIM+保护气氛电渣重熔ESR+真空自耗重熔VAR)发展，合金锭宏观及微观偏析控制得到改善，成分均匀性得到了大幅提升；但是由于通过真空感应熔炼VIM或真空感应熔炼VIM+保护气氛电渣重熔ESR获得的合金锭存在化学成分偏析和芯部冶金等缺陷，导致大锭型合金锭在经过真空自耗重熔VAR后冶金缺陷时有发生，严重影响产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种成品质量缺陷少的降低GH4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种降低GH4169镍基合金锭冶金缺陷的工艺方法，所述的工艺方法以真空感应熔炼得到的GH4169镍基合金熔炼锭为基锭，通过一次均匀化处理、一次快锻镦拔和一次重熔来获得降低GH4169镍基合金锭的冶金缺陷。

进一步的是，所述的重熔工序为以快锻镦拔后获得的GH4169镍基合金锻压锭为基锭进行的真空自耗重熔。

上述方案的优选方式是，所述真空自耗重熔的重熔过程为，

以快锻镦拔工序获得的化学成分均匀且组织致密的合金锭为基锭，先进行扒皮，然后再进行真空自耗重熔，重熔熔速稳定的控制在3～5kg/min，重熔后合金锭的直径控制在φ406～φ508mm之间。

进一步的是，所述的均匀化处理为以真空感应熔炼获得的直径为φ360～φ450mm的GH4169镍基合金熔炼锭为基锭进行的消除枝晶偏析的均匀化处理，其均匀化处理为，

均匀化温度为GH4169镍基合金初熔点温度以下10～20℃，均匀化时间25～40h。

上述方案的优选方式是，所述的快锻镦拔为以均匀化处理后获得的熔炼锭为基锭进行的一镦一拔一火成材快锻镦拔工序，其快锻镦拔过程为，

利用4500t压机整支进行镦粗，之后进行拔长，然后进行滚圆获得化学成分均匀且组织致密的直径φ370～φ460mm规格GH4169镍基合金锻压锭；镦拔过程的加热温度控制在1100～1150℃，镦粗压下率控制在30～40％，拔长压下率控制在14～20％。

进一步的是，

通过所述的真空感应熔炼工序获得GH4169镍基合金熔炼锭时，是按下述步骤进行的，

采用真空感应熔炼将各种原料熔炼成化学成分及非金属夹杂物满足要求的GH4169镍基合金，并真空浇铸成直径φ360～φ450mm规格的镍基合金熔炼锭。