[发明专利]一种耐高温抗氧化镍基合金弹簧丝制备方法

说明书

本发明提供一种耐高温抗氧化镍基合金弹簧丝制备方法，属于合金技术领域。首先对合金胚料进行化学除鳞，烘干并涂覆润滑涂层，得到预加工合金胚料，然后对所述预加工合金胚料通过若干固定模进行冷拉拔，得到弹簧丝胚料，其中，冷拉拔过程中，保持经过所述固定模后的弹簧丝胚料在密闭或半密闭空间内，且表面温度梯度下降。一方面，防止弹簧丝胚料经固定模后直接暴露在空气中，高温的弹簧丝胚料与与空气接触氧化，影响弹簧丝的表面光滑度。另一方面，防止高温的弹簧丝胚料与空气直接接触换热，使得弹簧丝表面温度骤降，导致弹簧丝胚料表面硬度与中心硬度相差大，可拉伸性能下降。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，特别是涉及一种耐高温抗氧化镍基合金弹簧丝制备方法。

背景技术

镍基合金由于其在650℃～1000℃的高温下，具有较高的强度和一定的抗氧化抗腐蚀能力，而被广泛应用于航空航天、核能及石油化工领域，其主要用途之一是作为装置组件的压紧弹簧及相关的组件弹簧。在将镍基合金丝制备成弹簧的过程中需要进行冷卷加工，为满足弹簧的加工和使用要求，对合金丝的晶粒度﹑机械性能和表面质量等提出了严格的要求。

传统的合金丝制备大多采用多道次固定模拉拔或辊模拉拔的工艺方法。使用固定模拉拔时，丝材和模具表面滑动摩擦力大，丝材通过模具口后表面温度升高后又急速冷却，使得丝材表面加工硬化严重，丝材表面硬度与中心硬度相差大，从而使后续拉拔难以进行且容易断丝。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中生产镍基合金弹簧丝过程中，合金丝胚料通过拉丝模具后，温度急剧升高后急剧冷却，导致丝材表面硬度与中心硬度相差大，后续拉拔难以进行且容易断丝的技术问题，提供一种工艺过程简单，合金丝拉拔过程顺畅，降低合金丝断丝率的耐高温抗氧化镍基合金弹簧丝制备方法。

一种耐高温抗氧化镍基合金弹簧丝制备方法，包括以下步骤：

a. 对合金胚料进行化学除鳞，烘干并涂覆润滑涂层，得到预加工合金胚料；

b. 对所述预加工合金胚料通过若干固定模进行冷拉拔，得到弹簧丝胚料，其中，冷拉拔过程中，保持经过所述固定模后的弹簧丝胚料在密闭或半密闭空间内，且表面温度梯度下降。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

c. 对步骤b中得到的所述弹簧丝胚料进行固溶热处理，然后进行冷塑性变形，将冷塑性变形后的所述弹簧丝胚料再次进行固溶热处理，然后再次进行冷塑性变形，如此反复2~5次；

d. 对完成步骤c的所述所述弹簧丝胚料进行时效处理。

在其中一个实施例中，对所述预加工合金胚料进行冷拉拔过程中，保持经过所述固定模后的弹簧丝胚料处于负压氛围中。

在其中一个实施例中，对所述预加工合金胚料进行冷拉拔过程中，保持经过所述固定模后的弹簧丝胚料处于贫氧或无氧的氛围中。

在其中一个实施例中，冷拉拔过程中，经过所述固定模后，所述弹簧丝胚料的表面温度的下降趋势为：在预定的移动距离内，所述弹簧丝胚料的表面温度均速下降，并在预定的移动距离时，所述弹簧丝胚料的表面温度加速下降。

在其中一个实施例中，冷拉拔过程中，经过所述固定模后，以15cm~50cm的距离为一个移动距离区间，在所述移动距离区间内，所述弹簧丝胚料的表面温度以0.5℃/cm~2℃/cm的速度下降，在结束一个所述移动距离区间时，所述弹簧丝胚料的表面温度加速下降5℃~20℃，并在下一个所述移动距离区间以0.5℃/cm~2℃/cm的速度下降。

在其中一个实施例中，所述移动距离区间的长度由所述固定模出口往后逐渐递增，并且在后的所述移动距离区间内的所述弹簧丝胚料的表面温度的下降速率小于在前的所述移动距离区间内的所述弹簧丝胚料的表面温度的下降速率。