[发明专利]一种GH536高温合金环形锻件成型方法

说明书

本发明属于锻造热加工领域，涉及一种GH536高温合金环形锻件成型方法，所述方法中镦饼冲孔工序：高温加热温度为1115℃～1120℃，每火次变形量不小于40％，锻造频次为15～18次/min；马扩平端面工序：高温加热温度为1120℃～1125℃，每火次变形量不小于20％，锻造频次为30～33次/min；扩孔工序：高温加热温度为1125℃～1130℃，每火次变形量不小于35％，环增速为7～9mm/s；本发明有效提高高温合金锻件的组织可靠性，成功制备出组织均匀、性能优良的细晶GH536高温合金环形锻件。

技术领域

本发明属于锻造热加工领域，具体涉及一种具有均匀细晶组织的GH536高温合金环件制造方法。

背景技术

GH536合金是一种Ni-Cr-Fe基固溶强化型变形高温合金，该合金在900℃以下具有中等的持久、蠕变强度；具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能、良好的冷热加工成形性。适于制造在900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室等部件，以及工作温度可达1080℃短时使用的部件。

航空发动机燃烧室等部件长时间处于高温高压状态，在复杂的温度场和应力场中工作，对零件组织均匀性和力学性能提出了更高的要求，尤其近几年，相关发动机厂家提出GH536合金环件在性能优良的前提下，平均晶粒度要达到5级或更细的要求，而目前的自由锻工艺技术很难达到。由于GH536合金环件成型后不易返修，要一次性制备出细晶GH536合金环件，控制锻造的加热、变形及热处理过程是关键和难点。

发明内容

本发明的目的是：设计一种GH536高温合金环形锻件成型方法，提供合适的锻造加热温度、锻造变形量、锻造频次、环增速和热处理制度的匹配，稳定制备出平均晶粒度达到5级或更细且性能优良的GH536环形锻件。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种GH536高温合金环形锻件成型方法，所述方法中锻件经过镦饼冲孔、马扩平端面、扩孔三个工序后，经热处理后晶粒度≥5级。

所述镦饼冲孔工序：

高温加热温度为1115℃～1120℃，每火次变形量不小于40％，锻造频次为15～18次/min。

所述马扩平端面工序：

高温加热温度为1120℃～1125℃，每火次变形量不小于20％，锻造频次为30～33次/min。

所述扩孔工序：

高温加热温度为1125℃～1130℃，每火次变形量不小于35％，环增速为7～9mm/s。

所述锻件热处理制度为(1125～1130)℃×(1.5～2)min/mm，空冷。

每个工序中，若为冷料入炉，还需要预热的步骤，若热料回炉则不进行预热，预热温度定温为800±50℃，保温时间按1.0min/mm计算。

每个工序中，高温加热系数均为0.8min/mm。

所述镦饼冲孔、马扩平端面工序中热料回炉的加热系数为0.6min/mm。

本发明的有益效果是：

GH536环件在自由锻锤生产时晶粒度受锻造温度、变形量及热处理制度的影响极为敏感，锻件在成形过程中需要温度和变形量匹配良好，使得锻态晶粒度合适。

本发明的方法的镦饼冲孔、马扩平端面和扩孔三个环节，对变形量分别进行控制，其中，镦饼冲孔变形量最大，扩孔变形量次之，马扩平端面变形量最小；

本发明GH536高温合金环形锻件成型方法通过锻造加热温度、锻造火次间变形量、锻造频次、环增速及热处理制度的合理控制，有效提高高温合金锻件的组织可靠性，成功制备出组织均匀、性能优良的细晶GH536高温合金环形锻件，使得不易返修的环形类锻件一次达到预期的要求。