一种1200KG级高温抗氧化合金改锻方法与流程

一种1200kg级高温抗氧化合金改锻方法
技术领域
1.本发明涉及高温合金处理技术领域，尤其涉及一种1200kg级高温抗氧化合金改锻方法。


背景技术：

2.高温合金是以铁、镍、钴为基，辅以钛、铬、钨等元素成分的合金，该种合金在600℃以上的高温下依然能保有良好的好的疲劳性能、断裂韧性性能、以及良好的综合力学性能，基于上述性能优点，高温合金受到航空、航天、石油、化工、舰船领域中的厂家青睐。传统高温抗氧化合金的产品多数重量在500kg以内，现需要开发一种1200kg级产品，按照传统的工艺，出炉转运到开锻时温度已经降低30-50℃，表面温度只有1100-1120℃，继续锻造易开裂，并且1200kg级原材料和以往的500kg以内产品比较，大规格原材料更易造成组织不均匀。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种1200kg级高温抗氧化合金改锻方法，其优点在于提高始锻温度优化改锻工艺，提高产品的塑性，增强金属材料在热加工时的变形能，以便使产品内部再结晶更充分，细化晶粒度，避免性能和探伤不合格。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种1200kg级高温抗氧化合金改锻方法，包括以下步骤：
6.步骤s1：检测原材料表面；
7.步骤s2：原材料做防护处理，在原材料表面涂一层高温合金防护剂，待干燥之后，重复涂一层高温合金防护剂；
8.步骤s3：第一阶段加热，将原材料加热至1167～1193℃之后保温；
9.步骤s4：第一阶段锻造，将步骤s3加热完成的原材料，沿原材料轴向进行镦拔；
10.步骤s5：第二阶段加热，将原材料加热至1143～1171℃之后保温；
11.步骤s6：第二阶段锻造，将步骤s5加热完成的原材料，沿原材料轴向进行镦拔；
12.步骤s7：锻后冷却，将锻件放置于空地上进行空冷。
13.进一步的，在步骤s2中，首先将原材料加热至350℃保温10min再涂上高温合金防护剂，高温合金防护剂涂覆厚度为0.2～0.3mm。
14.进一步的，在步骤s3中，将原材料加热至1180℃。
15.进一步的，在步骤s3中，根据锻件的直径计算，原材料的保温系数为：0.8min/mm。
16.进一步的，在步骤s4中，采用压机对原材料轴向进行镦拔，压机的压力参数为7000t。
17.进一步的，在步骤s4中，压机的速度范围为5～6mm/s。
18.进一步的，在步骤s5中，根据锻件的直径计算，原材料的保温系数为：0.8min/mm。
19.进一步的，在步骤s5中，采用压机对原材料轴向进行镦拔，压机的压力参数为
7000t，压机的速度范围为5～6mm/s。
20.一种1200kg级高温抗氧化合金锻件，包括按质量百分比计的元素：c：0.1～0.3％；cr：13.7～16.2％；co：7.2～10.1％；mo：3.1～7.1％；ti：2.5～4.8％；nb：3.1～3.7％；fe：0.6～1.5％，剩余为ni。
21.综上所述，本发明具有以下有益效果：
22.1.通过两次不同温度范围下的热处理，金相组织中的亚晶界不断吸收大量位错，含有fe、al晶粒组织由小角度晶界转变为大角度晶界，在这个过程中消耗了大量位错，完成动态再结晶，促进原始组织进一步细化，获得均匀和细小的晶体组织，提高合金的晶粒度，从而提升锻件性能。
23.2.配合大变量锻造变形，破碎大尺寸的粗晶组织，进一步细化晶体组织，使产品内部再结晶更充分。
附图说明
24.图1是1200kg级高温抗氧化合金改锻方法的步骤示意图。
25.图2是实施例1的金相图。
26.图3是实施例2的金相图。
27.图4是实施例3的金相图。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
29.实施例1：
30.1200kg级高温抗氧化合金改锻方法，本实施例中，原材料直径500mm、长度670mm。
31.如图1所示，包括以下步骤：
32.步骤s1：检测原材料表面，以防出现原始裂纹，同时清除表面杂质和油污。
33.步骤s2：a、将原材料加热至350℃保温10min。
34.b、取出原材料表面涂上一层高温合金防护剂，厚度0.2～0.5mm。
35.c、重复上述a、b两步骤一次。
36.步骤s3：第一阶段加热，将原材料加热至1180℃之后保温，保温时间系数为0.8mm/min，保温时间400min。
37.步骤s4：第一阶段锻造包括，将步骤s3加热完成的原材料，采用压机对原材料轴向进行镦拔，a、压机的压力参数为7000t。下压速度为5m/s，锻件压下200mm。b、四方拔长至
700mm长，轻压、倒棱后回炉，直径为487.5mm。
38.步骤s5：第二阶段加热，将改锻后的材料加热至1160℃，保温时间系数为0.8mm/min，保温时间为390min。
39.步骤s6：第二阶段锻造，将步骤s5加热完成的原材料，沿原材料轴向进行镦拔，重复步骤s4过程。
40.步骤s7：锻后冷却，将锻件放置于空地上进行空冷。
41.步骤s8：取样品进行晶粒度检测。
42.一种1200kg级高温抗氧化合金锻件，包括按质量百分比计的元素：c：0.1～0.3％；cr：13.7～16.2％；co：7.2～10.1％；mo：3.1～7.1％；ti：2.5～4.8％；nb：3.1～3.7％；fe：0.6～1.5％，剩余为ni。
43.实施例2：
44.与实施例1不同的步骤在于：
45.步骤s3：第一阶段加热，将原材料加热至1168℃之后保温，保温时间400min。
46.步骤s4：第一阶段锻造，将步骤s3加热完成的原材料，采用压机对原材料轴向进行镦拔，a、压机的压力参数为7000t。下压速度为5.5m/s，锻件压下200mm。b、四方拔长至700mm长，轻压、倒棱后回炉，直径为487.5mm。
47.步骤s5：第二阶段加热，将改锻后的材料加热至1145℃，保温时间系数为0.8mm/min，保温时间为390min。
48.实施例3：
49.与实施例1不同的步骤在于：
50.步骤s3：第一阶段加热，将原材料加热至1191℃之后保温，保温时间400min。
51.步骤s4：第一阶段锻造，将步骤s3加热完成的原材料，采用压机对原材料轴向进行镦拔，a、压机的压力参数为7000t，下压速度为6m/s，锻件压下200mm。b、四方拔长至700mm长，轻压、倒棱后回炉，直径为487.5mm。
52.步骤s5：第二阶段加热，将改锻后的材料加热至1170℃，保温时间系数为0.8mm/min，保温时间为390min。
53.晶粒度检测结果：
54.实施例1：晶粒组织如图2所示，晶粒度为6级。
55.实施例2：晶粒组织如图3所示，晶粒度为7级。
56.实施例3：晶粒组织如图3所示，晶粒度为7级。
57.综合机械性能检测：
58.实验组：从每个实施例中随机选取两个锻件进行检测。
59.实验条件：650℃高温拉伸实验。
[0060][0061]
实验结构分析：
[0062]
锻件的抗拉强度和屈服强度提升近15％，伸长率提高3％左右，断面收缩率也符合标准的要求，说明锻件在高温工作环境下依旧就有良好的力学性能。
[0063]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0064]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。