一种GH4169合金热轧棒材的生产工艺的制作方法

一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺
技术领域
1.本发明涉及合金材料制备技术领域，尤其是一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺。


背景技术：

2.gh4169合金是一种镍基变形高温合金，由于其优异的高温力学性能、抗疲劳性能、耐腐蚀性能以及焊接性能，被广泛用在航天、动力、发电、石油、化工、舰船等领域。gh4169合金的品质很大程度上与微观组织有关，微观组织的细化能提高材料的强度、疲劳性能等，组织均匀化分布又能使得材料整体表现出均一化的材料属性。因此，为了获得性能优异的gh4169合金材料，需要控制合金组织的演变。然而gh4169合金组织、性能对热加工工艺极为敏感，如果工艺和温度控制不好，会出现混晶、粗晶、表面拉长晶等组织不均匀现象。
3.针对此问题，现有技术认为保证终轧温度≥900℃，保证末火变形量≥30%，即可保证组织均匀细化。所以，为了满足这两种条件，采用多火次轧制，并且给末火次留30%左右的变形量。但此种工艺对于φ50
‑
φ65组距的棒材不适用，通常会出现表面粗晶层，无法保证中心、1/2半径、边缘处的组织均匀。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺，可保证成品组织性能的一致性，同时细化心部晶粒。
5.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
6.一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺，包括以下步骤：使用可逆轧机对坯料采用一火轧制的方式进行热轧处理，热轧处理的初始温度为1100℃，轧制时间为2分10秒至2分20秒。
7.作为优选，坯料规格为φ130
±
10mm*600mm。
8.作为优选，成品规格为φ50mm，轧制孔型依次为φ130mm—
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119 mm—
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116 mm—
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109 mm—
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105 mm—
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98 mm—
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93 mm—
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87 mm—
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82 mm—
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77 mm—
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72 mm—
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67 mm—
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62 mm—
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57 mm—
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62 mm—
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57 mm—椭圆—成品。
9.作为优选，轧制过程坯料表面温度≥900℃。
10.作为优选，在坯料为方形的轧制过程中坯料表面温度≥900℃，当坯料由方形轧制成椭圆形时坯料表面温度降低至750～770℃，当坯料由椭圆形轧制成成品时对坯料再次加热，坯料表面温度≥900℃。
11.作为优选，所述可逆轧机包括机架，机架底部安装有若干个下辊，下辊上方安装有一一对应的上辊，上辊的两端通过液压缸与机架连接，机架上固定有与上辊一一对应的滑轨，滑轨上滑动卡接有滑板，滑板上固定有伺服电机，机架上固定有与滑轨一一对应的螺旋套筒，伺服电机的输出端安装有螺纹杆，螺纹杆与螺旋套筒螺纹连接，伺服电机上固定有限位块，上辊靠近对应限位块的一侧安装有限位槽；调节上辊的位置时，首先启动伺服电机使
限位块与限位槽分离，然后启动液压缸开始调节上辊的位置，与此同时伺服电机将限位块移动至调节目标位置，当液压缸带动限位槽移动至与限位块完全插接配合时，上辊位置调整完毕。
12.作为优选，所述限位槽底部安装有倾角传感器；倾角传感器对上辊的水平度进行实时监测，当上辊的水平倾角超出阈值时，启动单边的液压缸对上辊的水平倾角进行矫正。
13.采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明采用一火轧制，减少了工序的繁琐性，节约时间和经济成品，可保证成品组织性能的一致性，同时细化心部晶粒。本发明的轧制过程由圆到方再到椭圆，利用快速连续变形，从而控制表面晶粒均匀。更重要的是，本发明一改现有技术中“坯料表面温度≥900℃”的惯性思维，在坯料由方形轧制成椭圆形时坯料表面温度降低至750～770℃进行轧制，以外的发现可以明显提高晶粒度的均匀性。此外，为了配合本发明使用的一火轧制工艺，本发明优化了可逆轧机的上辊驱动结构，克服了液压缸调整精度差的缺点，提高了上辊位置调整的准确度。
附图说明
14.图1是实施例1轧制棒材边缘晶粒度图。
15.图2是实施例2轧制棒材边缘晶粒度图。
16.图3是本发明中可逆轧机的结构图。
17.图4是本发明中限位槽的结构图。
18.图中：1、机架；2、下辊；3、上辊；4、液压缸；5、滑轨；6、滑板；7、伺服电机；8、螺纹杆；9、限位块；10、限位槽；11、倾角传感器；12、位置传感器。
具体实施方式
19.实施例1一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺，包括以下步骤：使用可逆轧机对坯料采用一火轧制的方式进行热轧处理，热轧处理的初始温度为1100℃，轧制时间为2分10秒至2分20秒。坯料规格为φ130
±
10mm*600mm。成品规格为φ50mm，轧制孔型依次为φ130mm—
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119 mm—
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116 mm—
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109 mm—
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105 mm—
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98 mm—
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87 mm—
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77 mm—
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57 mm—椭圆—成品。轧制过程坯料表面温度≥900℃。
20.实施例2一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺，包括以下步骤：使用可逆轧机对坯料采用一火轧制的方式进行热轧处理，热轧处理的初始温度为1100℃，轧制时间为2分10秒至2分20秒。坯料规格为φ130
±
10mm*600mm。成品规格为φ50mm，轧制孔型依次为φ130mm—
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119 mm—
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116 mm—
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109 mm—
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105 mm—
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98 mm—
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93 mm—
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87 mm—
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82 mm—
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72 mm—
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67 mm—
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57 mm—
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62 mm—
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57 mm—椭圆—成品。在坯料为方形的轧制过程中坯料表面温度≥900℃，当坯料由方形轧制成椭圆形时坯料表面温度降低至750～770℃，当坯料由椭圆形轧制成成品时对坯料再次加热，坯料表面温度≥900℃。
21.从图1和图2的对比中可以看出，实施例2优化后的晶粒度均匀性更佳。
22.参照图3和4，可逆轧机包括机架1，机架1底部安装有若干个下辊2，下辊2上方安装有一一对应的上辊3，上辊3的两端通过液压缸4与机架1连接，机架1上固定有与上辊3一一对应的滑轨5，滑轨5上滑动卡接有滑板6，滑板6上固定有伺服电机7，机架1上固定有与滑轨5一一对应的螺旋套筒7，伺服电机7的输出端安装有螺纹杆8，螺纹杆8与螺旋套筒7螺纹连接，伺服电机7上固定有限位块9，上辊3靠近对应限位块9的一侧安装有限位槽10；调节上辊3的位置时，首先启动伺服电机7使限位块9与限位槽10分离，然后启动液压缸4开始调节上辊3的位置，与此同时伺服电机7将限位块9移动至调节目标位置，当液压缸4带动限位槽10移动至与限位块9完全插接配合时，上辊3位置调整完毕。限位槽10底部安装有倾角传感器11；倾角传感器11对上辊3的水平度进行实时监测，当上辊3的水平倾角超出阈值时，启动单边的液压缸4对上辊3的水平倾角进行矫正。
23.在限位槽10的侧壁安装有两个位置传感器12，用位置传感器12来检测限位块9与限位槽10的相对位置，当限位块9与限位槽10的相对位置发生变化时，对限位块9与限位槽10进行检测，更换出现磨损的部件，以保证对上辊3位置的精确限位。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。