[发明专利]一种变形高温合金宽幅薄带材的制备方法

说明书

本发明属于高温合金先进加工技术领域，涉及一种变形高温合金宽幅薄带材的制备方法，包括如下步骤：板料焊接、温轧开坯、初始带坯酸洗、初始带坯退火、冷轧初轧半成品、半成品带材热处理、冷轧终轧成品带材、成品带材固溶热处理、成品带材切边、成品带材羽抛。本发明把焊接、温轧、冷轧、热处理工艺进行合理结合，解决了变形高温合金宽幅薄带材制坯开坯难题，保证了变形高温合金宽幅带材能够成卷冷轧生产，制备的变形高温合金宽幅薄带材产品质量高，晶粒组织、表面粗糙度、平直度控制理想，变形高温合金宽幅薄带材合格率高，经济效益显著，能够满足国内军民市场的使用需求。

技术领域

本发明属于高温合金先进加工技术领域，尤其涉及一种变形高温合金宽幅薄带材的制备方法。

背景技术

高温合金按成形工艺一般可分为变形高温合金和铸造高温合金两大类。变形高温合金冷轧带材具有使用温度高、强韧性好、抗氧化、耐腐蚀等特点，是航空、航天、核电、燃机、船舶、石化、机械等工业部门制备钣金冲压件的基础原材料。

采用变形高温合金带材制备的钣金冲压件在先进航空、航天等装备上占有一定的比重，并且这类钣金件呈现出结构集成度愈来愈高、结构愈来愈复杂、壁厚更薄以适于减重，要求变形高温合金带材具有更薄(厚度＜0.3mm)、更宽(宽度≥500mm)的发展趋势。

国外如美国对于包括Inconel 718、Inconel 625、Hastelloy-X等变形高温合金宽度≥500mm、厚度＜0.3mm宽幅薄带材的生产制造，技术能力很强，突出特点在于具备宽幅带坯的热轧、冷轧成卷设备系统，能实现成卷制坯并保障成卷供坯方式，从而在后续冷轧加工中能够实现宽幅带材的成卷连续轧制和连续精确退火，具备宽幅薄带材的工业化批生产能力。美国目前生产的厚度＜0.3mm，宽度≥500mm的变形高温合金宽幅成卷带材，不仅力学性能稳定，板厚板型优良，而且带材表面粗糙度和峰密度控制合理，从而提高了带材的冲压成型性能。

目前，我国带材冷轧厂生产的变形高温合金如GH4169、GH4738、GH3536等牌号带材宽度大多在200mm。

目前，国家标准如《不锈钢和耐热钢冷轧带材》(GB4239-91)标准，对不锈钢和耐热钢冷轧带材宽度范围的划分有7类：20mm～50mm、＞50mm～150mm、＞150mm～250mm、＞250mm～400mm、＞400mm～600mm、＞600mm～1000mm、＞1000mm～1250mm。然而在目前已有的国家标准如《航空用高温合金冷轧带材规范》(GJB3318A-2006)中，对高温合金冷轧带材宽度的划分仅有2类：≤150mm、＞150mm～250mm。随着冷轧带材宽度的增加，对带材的同板差、尺寸精度、平直度、粗糙度以及表面质量等的控制带来极大难度和挑战。

对于包括变形高温合金在内的冷轧带材的制备过程来说，材料的宽度厚度、板坯表面性能等直接影响着轧制设备的配置、工艺参数制定及最终带材的性能。冷轧带材的制备经历许多生产工序和工艺步骤，除了化学成分和微观组织决定材料变形性能外，随着带材厚度的降低，宽度的增加，对冷轧总变形量、道次变形量、轧制力、张力、轧制速度等工艺参数的控制及合理配置带来困难。特别是在冷轧厚度较薄的带材时，变形高温合金成分的高合金化、晶粒度、基体组织协调形变能力、变形织构、第二相强化相的溶解与析出状态等，这些因素直接影响着变形高温合金带材的生产，也使得开发变形高温合金带材宽幅薄带的精细轧制工艺的难度加大。

在变形高温合金冷轧带材制备方面，尽管国内的生产技术已取得一定进步，但与欧美先进国家相比，生产设备、技术水平、产品质量等仍有不小差距。此外，受限于设备能力，国内变形高温合金冷轧带材幅宽大多在200mm左右，国内已有的技术也仅仅是针对幅宽200mm左右的窄带而言的。