[发明专利]一种GH4169合金棒材的制备方法

说明书

本发明涉及一种GH4169合金棒材的制备方法，该制备方法包括如下步骤，预处理：包括将GH4169合金电渣锭进行锻造开棒坯、精整、940‑960℃预热、1120‑1150℃加热、润滑，得待挤压棒材坯料；挤压成型：将待挤压棒材坯料以80‑150mm/s的速度挤压得棒材；后处理：包括将棒材进行水冷处理。本发明提供的GH4169合金棒材的制备方法，采用锻造与挤压相结合的方式，通过控制预热、加热和挤压速度等参数可减少形变过程中的降温及挤压过程中δ相的析出，显著减小棒材从中心到边缘的温度差，进而保证棒材从表面到中心的晶向均匀，使得棒材的高倍组织晶粒度级差及δ相级差均在1级以内。

技术领域

本发明涉及合金型材的生产技术领域，尤其涉及一种GH4169合金棒材的制备方法。

背景技术

GH4169合金是一种被广泛使用的镍基变形高温合金，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，被广泛用于宇航、核能、石油工业等领域，尤其是用于制造航空发动机中盘件、环件和叶片等部件。

现有的GH4169合金棒材都是采取锻造成型，如锤锻，快锻和精锻。虽然现有的锻造生产方式制得GH4169高温合金棒材的晶粒度可达到6-8级，但是因锻造成型至少需要经过6-7火次锻造，时间过长造成终锻温度低，出现棒材的部分区域无法完成动态再结晶过程并产生了晶粒度各项异性等缺陷，进而导致采用锻造成型制得的GH4169合金棒材的晶粒度级差大，可靠性较差。

随着航空发动机设计及性能水平的提高，对航空发电机的零部件也提出了更高的要求，现有的锻造工艺制得的GH4169合金棒材已无法满足需求；而现有的挤压工艺制得的GH4169合金棒材也存在晶粒度级差大的缺陷；因此，研发一种晶粒度级差小，可靠性高的GH4169合金棒材的生产方法是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对目前GH4169合金棒材的制备方法制得的GH4169合金棒材存在晶粒度级差大、可靠性差的缺陷，本发明提供一种GH4169合金棒材的制备方法，该方法制得的GH4169合金棒材的高倍组织晶粒度级差、δ相级差均在1级以内。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种GH4169合金棒材的制备方法，包括如下步骤：

预处理：包括将GH4169合金电渣锭进行锻造开棒坯、精整、940-960℃预热、1120-1150℃加热、润滑得待挤压棒材坯料；

挤压成型：将待挤压棒材坯料以80-150mm/s的速度进行挤压，得棒材；

后处理：包括将棒材进行水冷处理，得GH4169合金棒材。

本发明提供的GH4169合金棒材的制备方法，采用锻造与挤压相结合的方式，首先采用锻造的方式开棒坯，经锻造得到的棒坯首先进行精整确保棒坯表面光洁度≤3.2um,满足后续挤压要求；然后通过控制预热、加热和挤压速度等参数，可有效减少形变过程中的降温，保证挤压成型步骤得到的棒材温度大于1020℃，进而减少甚至避免挤压过程中δ相的析出，使得晶粒尤其是δ相沿轴向有序稳定排列；特定的预处理、挤压成型和后处理步骤及预热、加热和挤压速度等参数相互配合，显著减小GH4169合金棒材从中心到边缘的温度差，进而保证棒材表面，中心和1/2半径处三个位置的晶向均匀性，GH4169合金棒材的高倍组织晶粒度级差及δ相级差均在1级以内，显著提高GH4169合金棒材的综合性能。

可选地，上述挤压成型步骤中待挤压棒材坯料的温度为1120-1150℃。通过限定挤压过程中待挤压棒材坯料的温度，可进一步提高最终制得的合金棒材的δ相均匀性。

可选地，上述挤压成型步骤的挤压比为3.3-3.7，挤压力为30-36KN。通过限定挤压比及挤压压力，可进一步提高GH4169合金棒材表面的光滑平整性及力学性能。