[发明专利]一种避免R41材料环锻件开裂的锻造方法

说明书

本发明提出了一种避免R41材料环锻件开裂的锻造方法，包括如下步骤：S1、下料；S2、冲孔；S3、直轧；S4、异型轧制；S5、机加工两端面至完全见光；其中，锻造加热温度固定在1000℃～1080℃，每火环轧变形量控制在10％‑25％，通过控制转移时间、涂刷保温涂料，保证冲孔温度在950℃以上，环轧温度在920℃以上，同时控制操作时间。通过上述方式，实现了在满足晶粒度要求的前提下，产品在生产过程中极少出现裂纹，降低了产品生产加工成本，提升了该材料产品的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及航空发动机锻件制造领域，尤其是涉及一种避免R41材料环锻件开裂的锻造方法。

背景技术

R41材料是一种沉淀硬化镍铬合金，具有极高的室温、高温力学性能和优异的耐腐蚀性，可制造性广泛，已应用于飞机发动机的关键部件。

R41材料由于合金中铝、钛含量较高，合金塑性差，在锻造过程中很容易产生裂纹，且在热处理过程中，裂纹源的存在容易导致裂纹继续扩展，为保证产品质量使用较高的锻造温度，同时需要进行多火次环轧并增加打磨控制。

而为避免开裂选择较高的锻造温度，容易造成晶粒无法满足要求；多火次环轧并增加过多的打磨工序，拉长了生产周期，提高了生产成本，降低了产品的市场竞争力。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种避免R41材料环锻件开裂的锻造方法。

本发明的主要内容包括：一种避免R41材料环锻件开裂的锻造方法，包括如下步骤：

S1、下料：按工艺要求切割；

S2、冲孔：对坯料进行加热升温至1020℃-1080℃，保温2-3.5小时，然后将坯料从加热炉中取出来并运输至3000T压机，对坯料进行镦粗、冲孔，转移时间控制在25秒以内，保证始锻温度在950℃以上，操作时间控制120S内；

S3、直轧：对已完成冲孔的环锻件进行加热升温至1020℃-1080℃，保温0.5-2小时，然后将锻件从炉内取出并转移到环轧机上进行多火次直轧，转移时间控制在30秒以内，需保证始锻温度在920℃以上；

S4、异型轧制：对已完成冲孔的环锻件进行加热升温至1000℃-1050℃的低温，保温0.5至1.5小时，然后将锻件从炉内取出并转移到环轧机上进行多火次异型轧制，转移时间控制在30秒以内，需保证始锻温度920℃以上；

S5、机加工两端面至完全见光；

S6、对模拟的不同裂纹深度的产品在1079℃～720℃温度范围内进行热处理；

S7、打开试样裂纹，观察测量裂纹延展深度；

S8、对裂纹形貌及微观组织进行分析，并研究裂纹的延展机理。

优选地，步骤S2-S4中的加热采用高温燃气炉进行加热。

优选地，步骤S3中每一火的轧制量需控制在10％至25％，操作时间控制在60S内。

优选地，步骤S4中每一火的轧制量需控制在10％至25％，操作时间控制在60S内。

优选地，步骤S2-S4中，从压机出来后均需刷保温涂料。

本发明的有益效果在于：

1、控制锻造温度在1000℃-1080℃，每火环轧变形量控制在10％-25％，产品晶粒更加均匀；

2、通过控制转移时间、涂刷保温涂料，保证冲孔温度在950℃以上，环轧温度在920℃以上，同时控制操作时间，保证产品终锻温度足够无开裂产生；

3、取消了多道打磨工序，降低了过程中的材料损耗，节约了成本，提高了市场竞争力。

具体实施方式