变形高温合金生产工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109371340A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811489051.X(22)申请日2018.12.06(71)申请人宁国市华成金研科技有限公司地址242300安徽省宣城市宁国市经济技术开发区河沥区青山路(72)发明人程国华(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.C22C49/08(2006.01)C22C49/14(2006.01)C22C47/08(2006.01)C22F1/10(2006.01)C22C101/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称变形高温合金生产工艺(57)摘要本发明公开了一种变形高温合金生产工艺，包括如下步骤：步骤S1、合金原料预处理；步骤S2：在真空感应炉中熔炼；步骤S3：进行电渣重熔；步骤S4：进行真空自耗重熔；步骤S5：进行高温扩散均匀化退火；步骤S6：在挤压机上挤压成所需要的棒材；步骤S7：采用线切割方式切取试样，并对试样热处理；步骤S8：预氧化处理。本发明通过各合金元素的特定的合理配比确保了合金获得良好综合性能，与现有合金相比，加工得到的变形高温合金具有的优势包括：优良的可加工性能；较高的高温力学性能和组织稳定性；具有优异的抗氧化性能；本发明的加工工艺生产总成本低，可以满足航空发动机涡轮盘的低成本制造要求，具有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。CN109371340ACN109371340A权利要求书1/1页1.变形高温合金生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、合金原料预处理：按照如下重量份钼2-3份、镍40-50份、铝5-8份、氧化钇0.5-1份、氧化镧0.2-0.3份、短切碳纤维0.1-0.2份称取各合金原料，并对合金原料进行预混处理；步骤S2：按上述元素配比配制合金，然后在真空感应炉中熔炼，熔炼过程控制全熔温度：1530℃-1580℃；控制钢液精炼温度：1500℃-1570℃；熔炼末期出钢，把溶液浇注成合金电极；步骤S3：将步骤S2中所得的合金电极进行电渣重熔，重熔成电渣锭；电渣重熔采用预熔渣，渣系的质量配比为Al2O3：TiO2：CaO：MgO＝20：10：2.8：5；步骤S4：将步骤S3中所得的电渣锭进行真空自耗重熔，获得自耗锭；真空自耗重熔时，控制熔速为2.5-3.5Kg/min；步骤S5：将步骤S4中所得的自耗锭在1175℃-1185℃范围内进行高温扩散均匀化退火，获得均匀化退火锭；步骤S6：将步骤S5中所得的均匀化退火锭加热至1140℃-1165℃，保温3-4h，在挤压机上挤压成所需要的棒材；步骤S7：对步骤S6中所得的棒材的头部采用线切割方式切取试样，并对试样热处理，试样热处理工艺制度为：加热至1050℃，保温4h，油冷至室温，随后将试样加热至750℃，保温8h，空冷至室温，得到变形高温合金棒材；步骤S8：将变形高温合金棒材于1000℃的温度条件下预氧化处理1h，随炉冷却至室温。2.根据权利要求1所述的变形高温合金生产工艺，其特征在于，步骤S1中预混处理的具体过程为：1)将各合金原料置于丙酮中浸泡30-40min，取出，用无水乙醇清洗2-3遍，再置于70℃的烘箱中干燥3-4h，除去合金表面的污渍和杂质；2)先将球磨机的混料罐和球用无水乙醇清洗2-3遍，再置于70℃的烘箱中干燥3-4h，以防有杂质污染合金；3)将称取的各原料合金放入球磨机内，转速设置为150r/min，混料时间为5小时，球料比为1:1；4)混料过程结束后，将粉末取出，过300目筛，完成对合金的预处理。3.根据权利要求1所述的变形高温合金生产工艺，其特征在于，步骤S6中所述挤压机的额定压力为4500T。2CN109371340A说明书1/5页变形高温合金生产工艺技术领域[0001]本发明属于金属材料技术领域，具体地，涉及一种变形高温合金生产工艺。背景技术[0002]高温合金是相对不锈钢、耐热钢来说，通过添加多种元素而合金化程度高，能够在大约600℃以上高温环境长期工作的一类材料。高温合金按照基体来分主要有镍基高温合金、铁基高温合金和钴基高温合金，按成形工艺一般分为三类，包括变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。镍基变形高温合金已成为航空发动机涡轮盘、压气机盘等转动部件不可或缺的关键材料。GH4169是一种使用温度为650℃的镍基变形高温合金。随着高推比航空发动机的发展，涡轮进口温度越来越高，相应地，对涡轮盘高温合金的高温强度、热强性等高温力学性能指标的要求也越来越高。虽然粉末冶金高温合金(譬如FGH4097合金)是未来高推比发动机涡轮盘制造的一种选材考虑方案，但是，由于粉末冶金工序复杂、工艺流