一种制备高温合金丝材的方法与流程

1.本发明涉及高温合金材料制造的技术领域，尤其涉及到一种制备高温合金丝材的方法。


背景技术：

2.高温合金是指能在应力及高温(600℃以上)同时作用的环境下，具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗氧化和耐腐蚀性的金属材料。基于以上特点，高温合金在航空航天、核电、石油化工等多个领域广泛应用。高温合金按基体元素种类可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金，镍基高温合金具有更好的高温强度以及组织稳定性，适合长时间在高温环境下工作，得到了更广泛的应用。高温合金按照材料成型方式可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末高温合金，近年来，增材制造技术在高温合金制造领域得到了广泛应用。
3.金属增材制造是国家战略性产业，已在军工和民用领域的产品中获得广泛应用。金属增材方法主要包括激光、电子束和电弧增材三种，早期主要采用激光铺粉和送粉工艺，采用粉材的金属选区激光熔化(slm)成形技术是目前金属增材制造中发展最成熟的技术，但是金属粉末制备污染严重，且对人体有一定的危害，制约了其工业应用，难以实现规模化大批量工业生产。“以丝代粉”已逐步成为金属增材、特别是大型结构、功能构件增材制造的主流和热点，送丝增材技术的发展对专用丝材提出了巨大的需求。对于高温合金而言，采用传统工艺制备丝材难度大、成本高，制约了丝材增材技术的应用。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于目前高温合金丝材制备难度大、成本高，存在塑性变形能力的问题。
5.为此，本发明提供了一种制备高温合金丝材的方法，包括以下步骤：对坯料进行拉拔处理，在拉拔过程中向坯料施加电脉冲和静磁场，对拉拔后得到的丝材坯料进行退火处理，得到高温合金丝材。
6.进一步地，电脉冲的脉冲电压为300～800v，脉冲频率为100～500hz。
7.进一步地，静磁场的磁场强度为1～4t。
8.进一步地，拉拔处理的道次延伸系数为1.4～2.0。
9.进一步地，退火处理为，在300～600℃温度下进行30～120min的去应力退火。
10.进一步地，坯料为线棒材。
11.本发明提供的技术方案，具有如下优点：
12.本发明提供的制备高温合金丝材的方法，在制造高温合金丝材的拉拔过程中同时施加电脉冲和静磁场，实现了合金单道次拉拔变形率提高75％以上，实现了稳定的大变形低道次拉丝的高效生产，并有效提高了高温合金丝材的综合力学性能。
具体实施方式
13.下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.实施例1
15.将φ7mm的gh4169合金线棒材坯料进拉拔，在拉拔过程中施加脉冲电压600v，脉冲频率450hz的电脉冲和磁场强度为2t的静磁场，道次延伸系数为1.8，得到尺寸为φ1.0mm的丝材坯料。然后在450℃温度下进行100min的去应力退火，得到高温合金丝材。
16.实施例2
17.将φ8mm的gh4169合金线棒材坯料进拉拔，在拉拔过程中施加脉冲电压800v，脉冲频率200hz的电脉冲和磁场强度为3t的静磁场，道次延伸系数为1.7，得到尺寸为φ1.2mm的丝材坯料。然后在600℃温度下进行60min的去应力退火，得到高温合金丝材。
18.实施例3
19.将φ5mm的gh4169合金线棒材坯料进拉拔，在拉拔过程中施加脉冲电压350v，脉冲频率300hz的电脉冲和磁场强度为1t的静磁场，道次延伸系数为2.0，得到尺寸为φ0.9mm的丝材坯料。然后在500℃温度下进行80min的去应力退火，得到高温合金丝材。
20.实施例4
21.将φ6mm的gh4169合金线棒材坯料进拉拔，在拉拔过程中施加脉冲电压300v，脉冲频率100hz的电脉冲和磁场强度为4t的静磁场，道次延伸系数为1.4，得到尺寸为φ1.6mm的丝材坯料。然后在300℃温度下进行120min的去应力退火，得到高温合金丝材。
22.实施例5
23.将φ7mm的gh4169合金线棒材坯料进拉拔，在拉拔过程中施加脉冲电压400v，脉冲频率500hz的电脉冲和磁场强度为3t的静磁场，道次延伸系数为1.5，得到尺寸为φ0.8mm的丝材坯料。然后在400℃温度下进行30min的去应力退火，得到高温合金丝材。。
24.对比例1
25.将φ7mm的gh4169合金线棒材坯料进拉拔，道次延伸系数为1.8，得到尺寸为φ1.0mm的丝材坯料。然后在450℃温度下进行100min的去应力退火，得到高温合金丝材。
26.实验例
27.对实施例1-5及对比例中所制得的高温合金丝材进行力学性能测试，测试结果如表1所示。
28.表1力学性能测试结果
29.序号抗拉强度(rm)/mpa延伸率/％实施例1137917.5实施例2134818.6实施例3139017.2实施例4135617.4实施例5136918.1对比例124612.5
30.可见，依据本发明提供的制备高温合金丝材的方法制得的高温合金丝材，抗拉强度和延伸率均得到有效提高。
31.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。


技术特征：
1.一种制备高温合金丝材的方法，其特征在于，包括以下步骤：对坯料进行拉拔处理，在拉拔过程中向坯料施加电脉冲和静磁场，对拉拔后得到的丝材坯料进行退火处理，得到高温合金丝材。2.根据权利要求1所述的制备高温合金丝材的方法，其特征在于，所述电脉冲的脉冲电压为300～800v，脉冲频率为100～500hz。3.根据权利要求1所述的制备高温合金丝材的方法，其特征在于，所述静磁场的磁场强度为1～4t。4.根据权利要求1所述的制备高温合金丝材的方法，其特征在于，所述拉拔处理的道次延伸系数为1.4～2.0。5.根据权利要求1所述的制备高温合金丝材的方法，其特征在于，所述退火处理为，在300～600℃温度下进行30～120min的去应力退火。6.根据权利要求1所述的制备高温合金丝材的方法，其特征在于，所述坯料为线棒材。

技术总结
本发明公开了一种制备高温合金丝材的方法，包括以下步骤：对坯料进行拉拔处理，在拉拔过程中向坯料施加电脉冲和静磁场，对拉拔后得到的丝材坯料进行退火处理，得到高温合金丝材。本发明提供的制备高温合金丝材的方法，在制造高温合金丝材的拉拔过程中同时施加电脉冲和静磁场，实现了合金单道次拉拔变形率提高75％以上，实现了稳定的大变形低道次拉丝的高效生产，并有效提高了高温合金丝材的综合力学性能。性能。


技术研发人员：彭伟平 赵虎 刘中秋
受保护的技术使用者：江苏奇纳新材料科技有限公司
技术研发日：2022.03.05
技术公布日：2022/6/10