[发明专利]改善高温合金锭坯端面组织的锻造方法及其应用、高温合金锻坯

说明书

本发明提供了一种改善高温合金锭坯端面组织的锻造方法及其应用、高温合金锻坯，涉及热加工锻造领域，改善高温合金锭坯端面组织的锻造方法，包括：a)在高温合金锭坯的第一端设置第一硬包套模具，高温合金锭坯的第二端设置第二硬包套模具，得到带有硬包套的坯料；b)对所述带有硬包套的坯料进行镦粗处理，得到镦粗后的锭坯；c)对去除硬包套的镦粗后的锭坯依次进行镦粗整形和退火处理，所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具朝向所述高温合金锭坯的表面与所述高温合金锭坯之间设置有空隙，在沿所述高温合金锭坯的径向上所述空隙的厚度由中心向周边逐渐增大；所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具与所述高温合金锭坯的材料相同。

技术领域

本发明涉及热加工锻造技术领域，尤其是涉及一种改善高温合金锭坯端面组织的锻造方法及其应用、高温合金锻坯。

背景技术

镦粗是合金锻造过程最常用的操作，一是为了实现产品的形状和尺寸要求，二是进一步改善合金内部微观组织。镦粗过程变形量最小和降温最快的就是接触锤砧的锭坯上、下端面，这里的组织与其余部位相比差别较大，因此要最大限度的减少这种差异来满足某些合金对较高组织均匀性的要求。

对于高温合金锭坯，例如为了满足低偏析和产品尺寸和重量的综合需求采用电渣重熔连续定向凝固冶炼工艺制备的大高径比(高径比最大至5)难变形高温合金锭坯，镦粗是开坯锻造的唯一手段。大高径比高温合金锭坯上下端部在镦粗过程接触锻压机锤砧降温最快，同时接触锤砧的端部金属流动最少(变形量最小)，这时端部在经过2-3次镦粗过程中将遗留铸态粗大的柱状晶组织，且嵌入到锭坯一定深度，后续将很难消除。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善高温合金锭坯端面组织的锻造方法，该锻造方法可实现改善大高径比的高温合金锭坯的镦粗开坯后端面微观组织的目的。

本发明提供的改善高温合金锭坯端面组织的锻造方法，包括：

a)在高温合金锭坯的第一端设置第一硬包套模具，高温合金锭坯的第二端设置第二硬包套模具，得到带有硬包套的坯料；

b)对所述带有硬包套的坯料进行镦粗处理，得到镦粗后的锭坯；

c)对去除硬包套的镦粗后的锭坯依次进行镦粗整形和退火处理，

其中，所述第一端与所述第二端在沿所述高温合金锭坯的轴向上相对设置；

所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具朝向所述高温合金锭坯的表面与所述高温合金锭坯之间设置有空隙，在沿所述高温合金锭坯的径向上所述空隙的厚度由中心向周边逐渐增大；

所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具与所述高温合金锭坯的材料相同。

进一步地，在沿所述高温合金锭坯的轴向上，所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具的厚度各自独立地为15-30mm；

优选地，在所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具在朝向高温合金锭坯一侧的直角处倒圆角，优选倒圆角R5-10。

进一步地，在所述空隙中设置软包套；

优选地，所述软包套包括玻璃纤维毯和/或玻璃粉。

进一步地，采用氩弧焊的焊接方式将所述第一硬包套模具和所述第二硬包套模具与所述高温合金锭坯焊接在一起；

优选地，氩弧焊时采用镍铬焊丝材料作为焊丝；

优选地，焊接后带有硬包套的坯料的圆柱度、平行度和同轴度的公差各自独立地在±2mm以内。

进一步地，在步骤b)中，先将所述带有硬包套的坯料在1000-1050℃保温0.5-1.5h，再在1100-1170℃保温2-4h，然后对所述带有硬包套的坯料进行镦粗处理；