[发明专利]一种超大规格高温合金饼坯的锻造方法

说明书

本发明提供了一种超大规格高温合金饼坯的锻造方法，具体包括以下内容：开坯锻造：对铸锭进行三火次高温开坯锻造，每火锻造方式为镦粗与拔四方；中间坯锻造：将开坯锻造后的四方截面中间坯进行中温多火次八方镦拔锻造；倒棱摔圆：对中间坯锻造后的八方截面坯料进行一火次倒棱与摔圆；空冷打磨：对摔圆后圆截面物料锻后空冷，进行表面打磨清伤；成品锻造：成品锻造：将打磨后圆截面坯料在低温加热，两火次大变形量镦粗成型后空冷，最终得到符合规格且组织均匀性良好的饼坯。本发明提出的高温合金超大规格饼坯的锻造方法解决了超大规格高温合金饼坯开坯过程中头、尾端面开裂，锻造总成品率偏低与组织均匀性难以控制的技术问题。

技术领域

本发明涉及有色金属加工方技术领域，具体为一种超大规格高温合金饼坯的锻造方法。

背景技术

高温合金是以铁、钴、镍为基体，并利用Cr、Mo、Al、Ti等元素进行固溶与时效强化的一类金属材料，其能在600℃以上保持较高的强塑性、抗氧化性与抗腐蚀性能。广泛用于航空、航天、石油、化工与舰船制造。

常规高温合金棒材坯料制备的锻造工艺是由多火次镦拔开坯与最后大变形拔长组成。由于使用高温合金制造的压力容器、耐压壳体与环类及轴类等部件的规格与重量较大，对应所需高温合金坯料的尺寸与单重也更高。同时，随着铸锭坯料重量的增大，其已无法通过常规大变形拔长作为最终成型工艺，此时锻造过程的成品率控制、铸锭的锻透性与最终饼坯组织的均匀性控制面临巨大的挑战，而目前超大规格高温合金饼坯的锻造技术仍处于空白。因此，对于超大规格高温合金饼坯的锻造工艺路线，需要设计一种新的工艺方案，以实现其高的锻造成品率与组织均匀性。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种超大规格高温合金饼坯的锻造方法，以解决上述背景技术中的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超大规格高温合金饼坯的锻造方法，具体包括以下内容：

步骤S1、开坯锻造：采用快锻机对铸锭进行三火次高温开坯锻造，每火锻造方式为镦粗与拔四方，每火结束得到四方截面的中间坯；

步骤S2、中间坯锻造：采用快锻机对四方截面中间坯进行三～五火次中温中间坯锻造，每火锻造方式为镦粗与拔八方，每火结束得到八方截面的中间坯；

步骤S3、倒棱摔圆：采用快锻机对八方截面中间坯进行一火次中温倒棱与摔圆锻造，得到圆柱截面的中间坯；

步骤S4、空冷打磨：对摔圆后圆截面物料锻后空冷，进行表面打磨清伤；

步骤S5、成品锻造：采用快锻机对圆柱截面中间坯进行两火次低温镦粗成型，最终得到符合要求的超大规格高温合金饼坯。

优选地，所述步骤S1中每火加热温度为1130℃～1170℃，到温后保温时间为2～4小时，每火锻造方式为镦粗与拔四方，镦粗变形量为15％～25％，拔长变形量为10％～20％，每火次拔四方后还需对坯料进行轻微倒棱处理，锻后热料回炉进行下一火次锻造。

优选地，所述步骤S2中每火加热温度为1050℃～1100℃，到温后保温时间为3～5小时，每火锻造方式为镦粗与拔八方，镦粗变形量为20％～30％，拔长变形量为20％～30％，锻后热料回炉进行下一火次锻造。

优选地，所述步骤S3中该火次加热温度为1050℃～1100℃，到温后保温时间为1～3小时，倒棱与摔圆的变形量为1％～10％，同时要求倒棱与摔圆时快锻机压下速率设置为高速档。

优选地，所述步骤S4中对摔圆后物料进行空冷，然后表面打磨清伤。

优选地，所述步骤S5中每火次加热温度为1000℃～1050℃，到温后保温时间为2～4小时，镦粗变形量为20％～30％，同时要求每火次镦粗后进行滚圆，以确保锻后直径满足要求，完成该火次锻造后物料空冷。

优选地，所述步骤S1中铸锭的重量为6～8t，规格为Φ640mm。