[发明专利]弹簧丝用GH4169高温合金丝材的冷加工方法

说明书

本发明涉及GH4169高温合金线材加工方法领域，尤其是一种尺寸精度高，表面质量好、性能优越、组织均匀的弹簧丝用GH4169高温合金丝材的冷加工方法，包括如下步骤：a、将GH4169热轧棒材置于电阻炉中进行固溶处理；b、进行酸洗，去除表面氧化层，然后取出用水冲洗后干燥；c、进行旋锻拉拔；d、材料置于电阻炉中进行退火热处理；e、置于酸液中浸泡进行酸洗，去除表面氧化层；f、将步骤e中处理后的材料再重复步骤c至步骤e共计1至3次，然后进行旋锻拉拔作为终变形；g、重复步骤d和步骤e,再进行张力矫直，并最终得到GH4169高温合金弹簧丝。本发明尤其适用于制备弹簧丝用GH4169高温合金丝材之中。

技术领域

本发明涉及GH4169高温合金线材加工方法领域，尤其是一种弹簧丝用GH4169高温合金丝材的冷加工方法。

背景技术

GH4169为沉淀强化型的镍基变形高温合金，具有较高的高温强度，良好的抗氧化性和耐腐蚀性能，可在600℃以上的高温和应力作用下长期服役，被广泛应用于航空、能源、化工及核工业等重要领域。随着航空、能源等行业的发展，对于特种弹簧提出了更高的要求，GH4169 作为具有优秀高温力学性能的材料，可以满足在特殊工作环境服役的要求。

GH4169的高强度造成其难变形，机械加工困难。传统的高温合金丝材制备多采用多道次固定模拉拔和中间热处理的制备方法。采用传统方法制备过程中，丝材和模具表面滑动摩擦力大，加工过程中材料表面加工硬化严重，造成丝材表面和中心的硬度相差大，力学性能不均匀。加工过程中丝材与固定模摩擦剧烈，造成模具消耗极高，提高了加工成本。因此，GH4169 合金弹簧丝的传统制备方法具有工艺复杂、产品力学性能不均匀、加工成本高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种尺寸精度高，表面质量好、性能优越、组织均匀的弹簧丝用GH4169高温合金丝材的冷加工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：弹簧丝用GH4169高温合金丝材的冷加工方法，包括如下步骤：a、将直径φ8mm～φ10mm的GH4169热轧棒材置于电阻炉中进行固溶处理，固溶处理温度范围为980℃～1020℃，保温时间范围为30～60min；b、将步骤a中的处理后的材料置于酸液中浸泡进行酸洗，去除表面氧化层，然后取出用水冲洗后干燥，其中，酸洗液由HNO₃、HCl和H₂O混合制成；c、对步骤b中酸洗后的材料进行旋锻拉拔，所述旋锻拉拔的总变形量为30％～45％，旋锻送进速度为1～10mm/s；d、将步骤c中所述材料置于电阻炉中进行退火热处理，去除加工应力，退火温度范围为960℃～1000℃，保温时间范围为20min～60min；e、将步骤d中处理后的材料置于酸液中浸泡进行酸洗，去除表面氧化层，取出用水冲洗后干燥，其中酸洗液由HNO₃、HCl和H₂O混合制成；f、将步骤e中处理后的材料再重复步骤c至步骤e共计1至3次，然后进行总变形量≤25％的旋锻拉拔作为终变形，旋锻送进速度为1～6mm/s；g、将步骤f中所述材料重复步骤d和步骤e,再进行张力矫直，并最终得到直径为φ3mm～φ4mm的GH4169高温合金弹簧丝。

进一步的是，步骤b中，HNO₃、HCl和H₂O按照1:3:4的体积比混合制成。

进一步的是，步骤c中，采用旋锻机对步骤b中所述材料进行旋锻拉拔。

进一步的是，步骤e中，酸洗液由HNO₃、HCl和H₂O按照1:3:4的体积比混合制成。