[发明专利]GH4080A线棒材的生产方法

说明书

本发明公开了一种GH4080A线棒材的生产方法，通过进行配料→真空感应冶炼→电渣重熔→锻造工艺→热轧工艺→冷加工工艺的工艺流程，使得GH4080A线帮材的整个生产过程中可控制性好、生产效率高、成本投入少、锻造稳定、成品率高，且得到的GH4080A线棒材具有良好的组织、性能及纯净度。

技术领域

本发明涉及特种合金材料的加工及其制造技术领域，具体为一种GH4080A线棒材的生产方法。

背景技术

同GH4080A属通过添加铝、钛、碳等元素达到时效硬化的、由Ni-Cr组成的镍基高温合金，使用温度可达815℃。在高温下具有良好的强度和非常优异的耐腐蚀性能以及抗氧化性能，被广泛应用于制造燃气机轮组件（如叶片，环形件，盘）、汽车排气阀等。

近年来，随着内燃机向大功率、低能耗、长寿命、低成本的方向发展，进而对气门材料，尤其是排气门材料，提出了更高的要求，需要良好的高温力学性能、高温抗氧化、耐腐蚀、耐磨性、组织稳定性以及良好的加工性能。

GH4080A在国家标准GB/T 12773-2008《内燃机气阀用钢及合棒材》中化学成分规定如下:C%:0.04-0.10,Si%≤1.0,Mn%≤1.00,P%≤0.02,S%≤0.015,Cr%:18.0-21.0,Cu%≤0.2,Al%:1.0-1.8,Ti%:1.8-2.7,Fe%≤1.50,Co%≤2.0，B≤0.008,Ni%:余量，它以镍-铬为基体，添加Al、Ti形成γ′相弥散强化的高温合金，使用温度700-800℃，在650-850℃具有优良的抗蠕变性能和抗氧化性能 ,在高温使用时比21-4NWNb具有明显优势，适 制造螺栓、排气阀，主要应用于高档汽车、船舶、坦克等汽油机和柴油机的排气阀等。

由于该材料合金元素含量高，高Al、高Ti，材料热加工温度区间小，整个生产制造难度大，电渣锭与真空感应棒表面质量比较差，中心收孔很深，成材率低，偏析严重，热加工工艺控制稍有不当很容易出现开裂（面裂、角裂）等缺陷，导致产品报废，电渣锭与真空感应棒易不达标，原料投入量大，成本高。目前国内该材料线棒材仅有少数产家能生产，而且产品成材率低、成本高且质量不稳定，整个工艺过程中可控性差，成品率越低。因此很难向市场大批量供货，无法满足国内对高端气阀用钢的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GH4080A线棒材的生产方法，以解决上述背景技术中提及的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种GH4080A线棒材的生产方法，包括如下步骤：

（1）进行配料：配料包括增碳剂、金属铬原料、金属镍原料、金属铝原料、金属钛原料、硼铁原料；

（2）真空感应冶炼：将金属铬、金属镍装入真空感应熔炉，增碳剂随炉加入，抽空至40Pa以下；第一次精炼温度控制在1540℃±10℃，精炼时间为45min，第一次精炼期末真空度低于5Pa；第一次精炼结束加入Al、Ti、Nb、Ce、B、Zr，搅拌化清，进行第二次精炼，第二次精炼温度控制在1480℃±10℃，精炼时间为30min，第二次精炼期末真空度低于3Pa；取样分析成分，成分合格充Ar气25000Pa后加入Ni-Mg，搅拌化清，控制出钢温度1500℃±10℃，不断流浇注，浇铸制得真空感应锭；

（3）电渣重熔：首先对真空感应锭进行修磨，清除表面缺陷形成感应电极，然后将感应电极与辅助电极焊接在一起装入电渣重熔炉，进行电渣重熔，投入的预熔渣系成分包括CaF2、Al2O3、CaO、MgO、Ti02重熔得到电渣锭；

（4）锻造工艺：对电渣锭进行锻造，第一火次锻造加热温度为1160℃±10℃，开锻温度为1020℃±20℃，终锻温度为900℃以上，锻造每次下压量控制在30mm-50mm，锻造得到方坯；

（5）热轧工艺：将方坯进行热轧，热轧加热温度为1170℃±10℃，开轧温度大于1080℃，公差为±0.5mm，热轧后方坯晶粒度≥9级；