[发明专利]一种制备镍合金棒材的挤压模具及制备方法

说明书

本发明提供了一种制备镍合金棒材的挤压模具及制备方法，涉及镍合金棒材加工技术领域，其包括通过锥面配合连接于固定座内的加热座，加热座内绕接有加热线圈，加热座内通过锥面配合连接有两半式的挤压筒，挤压筒内设置有连通的且均呈柱形的料仓和成型通道，移动模板上固定的凸模能够随着移动模板的移动进入料仓中并挤压镍合金料进入成型通道中，邻近料仓处设置有非接触式测温仪，成型通道贯穿挤压筒和加热座的底端。解决了现有技术中热挤压镍合金棒材的经济性和成形性差的问题。

技术领域

本发明涉及镍合金棒材加工技术领域，特别是涉及一种制备镍合金棒材的挤压模具及制备方法。

背景技术

镍合金是指镍金属量占整个合金重量不低于50％的合金，常见的有Ni、Ni-Fe、Ni-Cu、Ni-Cr-Co-Mo等。镍合金由于具有优异的耐酸、耐碱性，以及优良的强度和抗氧化性，被广泛用于制造核电站、化工、航天航空，船舶及制碱工业的零部件。目前镍合金棒材的获得主要依赖于温挤压与热挤压成形，由于挤压过程是在复杂的高温、高压下进行的，以及镍合金特殊的温敏特性和变形抗力大等属性，导致挤压过程中坯料与模具存在严重的摩擦磨损和润滑问题。模具的磨损不仅造成了工件的尺寸、表面光洁度等超出了所允许的范围，而且造成了模具的提前失效。此外，在更换模具时复杂的挤压模具需要更多的时间和人力，因此严重影响了生产效率，提高了镍合金挤压过程中的成本。

传统温挤压纯镍合金棒材时，使用经济无污染的固体石墨和玻璃润滑剂作为润滑剂，挤压工艺为正挤压，模具结构为整体式。整体式模具结构的特点是精度高，不会产生飞边，但是挤压完成后取样复杂，而且整体式模具成本较高，一旦模具磨损失效，就需要整体更换挤压模具。

目前镍合金挤压成形过程中的加热方式有两种，一种是采用感应线圈给挤压模具整体加热，这就需要安装对应大小的感应线圈加热装置，成本较高，设备占地面积较大。另一种是采用高温炉将试样加热到一定的温度后，再快速地将试样取出蘸上润滑剂放入挤压模具中进行挤压，在这个过程中由于工件的散热，挤压温度不好精确控制，严重时造成工件爆裂或者闷车。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种制备镍合金棒材的挤压模具及制备方法，解决了现有技术中热挤压镍合金棒材的经济性和成形性差的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种制备镍合金棒材的挤压模具，其包括通过锥面配合连接于固定座内的加热座，加热座内绕接有加热线圈，加热座内通过锥面配合连接有两半式的挤压筒，挤压筒内设置有连通的且均呈柱形的料仓和成型通道，移动模板上固定的凸模能够随着移动模板的移动进入料仓中并挤压镍合金料进入成型通道中，邻近料仓处设置有非接触式测温仪，成型通道贯穿挤压筒和加热座的底端。

一种镍合金棒材的制备方法，使用上述的挤压模具进行热挤压成型，其具体包括：

S1，真空冶炼镍合金铸锭，使铸锭中氧气和氮气含量均不高于80ppm且夹杂物等级低于2级；

S2，将镍合金铸锭依次进行第一阶段均匀化处理和第二阶段均匀化处理，第一阶段均匀化处理的处理温度为1140℃，保温10h并随炉冷却；第二阶段均匀化处理的处理温度为1210℃，保温48h；

S3，将镍合金铸锭切割成与料仓的形状和大小匹配的坯料，在坯料表面以及料仓和成型通道表面涂抹润滑剂后，将坯料放入料仓中按照设计温度加热后并保温，然后控制移动模板按照设计的速度和挤压比将加热后的坯料从成型通道中挤出形成初始镍合金棒材；

S4，通过剪切机将初始镍合金棒材截断形成中间镍合金棒材，对中间镍合金棒材依次进行固溶处理和酸洗，得到镍合金棒材成品。

本发明的有益效果为：