[发明专利]一种GH6159合金大规格冷拉棒材生产工艺

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体公开一种GH6159合金大规格冷拉棒材生产工艺。所述生产工艺包括以下步骤：将所述GH6159自耗锭经锻造开坯、轧制开坯，形成棒材；将所述棒材进行固溶处理、水冷，得到预处理棒材；对所述预处理棒材进行冷拔变形加工，得冷拔棒材，其中冷拔变形量控制在47％～49％，单次变形量控制在10％～12％，冷拔过程不少于5道次，所述每道次间以CaCO₃和润滑脂为润滑剂进行润滑处理；将所述冷拔棒材进行矫直、磨削加工，得到直径大于18mm的GH6159合金冷拉棒材。本申请通过控制单道次冷拔变形的分配，使得棒材在每道次中硬度和强度在不断升高过程中依旧能保证冷拔机的正常使用。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种GH6159合金大规格冷拉棒材生产工艺。

背景技术

高温合金紧固件是军用、民用航空发动机的重要承力连接件，主要用于航空发动机转子级间、转子与传动系统、机匣级间的连接等部位的连接。紧固件有高强螺栓螺钉、自锁螺母、螺桩、螺套等100余种，有MJ4-MJ24等600余种直径规格。

GH6159合金是美国SPS公司于上世纪80年代开发的高强紧固件专用材料，是高温合金紧固件体系中的关键材料之一。因其属于典型的多相合金(MP)，用途极为广泛，是目前600℃环境下强度最高的紧固件材料，也是600℃高强螺栓的唯一选材。GH6159合金主要用于高压压气机、燃烧室、涡轮部件等部位的盘-轴、盘后连接等。随着发动机的逐代升级，直径小于18mm的小规格冷拉棒材已不能满足新型号发动机的需求，对于直径大于18mm的大规格高强度的GH6159冷拉棒材的研制与使用十分急迫。

由于直径大于18mm的冷拉棒材的规格太大，导致其冷拔难度成倍增加，尤其是单道次冷拔变形的分配及冷拔过程中的润滑效果。若是冷拔分配不合理，随着冷拔道次越来越多，棒材的硬度越来越高，会导致冷拔机无法正常工作；而且随着冷拔次数的增加，棒材的润滑难度大大增加，目前的润滑工艺难以满足拉拔的要求，还会对冷拔模具及冷拔设备造成不可逆转的伤害。

发明内容

针对现有大规格冷拉棒材的单道次冷拔变形分配不合理以及冷拔过程中润滑难以满足使用要求等问题，本发明提供一种GH6159合金大规格冷拉棒材生产工艺。

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GH6159合金大规格冷拉棒材生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：

步骤一、将所述GH6159自耗锭经锻造开坯、轧制开坯，形成棒材；

步骤二、将所述棒材进行固溶处理、水冷，得到预处理棒材；

步骤三、对所述预处理棒材进行冷拔变形加工，得冷拔棒材，其中冷拔变形量控制在47％～49％，单次变形量控制在10％～12％，冷拔过程不少于5道次，所述每道次间以CaCO₃和润滑脂为润滑剂进行润滑处理；

步骤四、将所述冷拔棒材进行矫直、磨削加工，得到直径大于18mm的GH6159合金冷拉棒材。

相对于现有技术，本申请提供的GH6159合金大规格冷拉棒材生产工艺具有以下优势：

本申请通过控制单道次冷拔变形的分配，从而控制冷变形过程中的滑移以及变形程度的增加，进而控制位错密度的增加，使得棒材在每道次中硬度和强度在不断升高过程中能依旧保证冷拔机的正常使用；同时随着冷拔道次越来越多，棒材与模具之间摩擦力也在增加，本申请以CaCO₃和润滑脂为润滑剂，润滑脂能使碳酸钙晶粒更均匀的分布在棒材表面，而碳酸钙能提高润滑脂的疏水性能和表面硬化，从而使棒材获得极好的润滑效果，促进拉拔过程的顺利进行，还能避免对拉拔模具以及拉拔设备造成不可逆转的伤害。

可选的，步骤一中，所述棒材的直径不小于28mm。