一種Nimonic101合金葉片鍛件的鍛造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[00011本發(fā)明涉及一種葉片鍛件的鍛造工藝，尤其涉及一種NimoniclOl合金葉片鍛件的 鍛造工藝;本發(fā)明屬于大型燃機(jī)葉片鍛件的鍛造加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] NimoniclOl為高合金化的時(shí)效強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金，該合金強(qiáng)度高，熱加工 性能差，國內(nèi)尚未有生產(chǎn)該合金葉片鍛件的先例。該類高溫合金用于國外能源及航空領(lǐng)域， 主要用于制造燃機(jī)葉片、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、高溫螺栓等高溫部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種NimoniClOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，本 鍛造工藝能保證鍛件的力學(xué)性能、金相組織和超聲波均能滿足燃機(jī)葉片使用該合金的鍛件 技術(shù)要求。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種NimoniclOl合金葉片鍛件的 鍛造工藝，包括如下步驟：
[0005] (1)制坯，將原料制得坯料；
[0006] (2)對(duì)所述坯料進(jìn)行鍛前加熱；
[0007] (3)模鍛成型;采用高能螺旋壓力機(jī)將經(jīng)過鍛前加熱的坯料鍛造至葉片鍛件，葉片 鍛件接近葉片形狀；
[0008] (4)對(duì)所述葉片鍛件進(jìn)行熱處理，制得NimoniclOl合金葉片鍛件。
[0009] 優(yōu)選的，步驟（1)的操作為:通過鐓粗、拔長將原料按照葉片形狀分配，制得坯料， 然后在所述坯料表面噴涂保護(hù)劑。其中，鐓粗即為鐓頭處理一一即指采用墩頭模等工裝對(duì) 頭部進(jìn)行鐓粗處理;鐓頭后坯料加熱并對(duì)變形部位包套;拔長是指在快鍛機(jī)上進(jìn)行程序化 拔長。
[0010] 優(yōu)選的，步驟(2)中，所述鍛前加熱包括中溫加熱階段和高溫加熱階段，所述中溫 加熱階段的加熱溫度為650~900°C，加熱系數(shù)為0.6~lmin/mm。
[0011] 中溫加熱階段的加熱溫度可以為 670°C、700°C、720°C、750°C、780°C、800°C、820 。(：、850。(：、880。(：、890。(：、893。(：、895。(：或898。(： ；加熱系數(shù)可以為0.62111丨11/111111、0.65111丨11/111111、 0.68min/mm、0·7min/mm、0·72min/mm、0·75min/mm、0·76min/mm、0·8min/mm、0.82min/mm、 0.85min/mm、0·88min/mm、0·9min/mm、0·92min/mm、0·95min/mm或0·98min/mm〇
[0012] 優(yōu)選的，所述中溫加熱階段的加熱系數(shù)為0.8min/mm。
[0013] 優(yōu)選的，所述高溫加熱階段的加熱溫度為930°C~1200°C，加熱系數(shù)為0.6~lmin/ mm〇
[0014] 高溫加熱階段的加熱溫度可以為940°C、950°C、960°C、970°C、980°C、990°C、1000 °C、1010°C、1020°C、1030°C、1040°C、1050°C、1060°C、1070°C、1080°C、1090°C、1110°C、1120 °C、1130 °C、1140 °C、1150 °C、1160 °C、1170 °C、1180 °C 或 1190 °C ;加熱系數(shù)可以為0 · 62min/ mm、0·65min/mm、0·68min/mm、0·7min/mm、0·72min/mm、0·75min/mm、0·76min/mm、0·8min/ mm、0·82min/mm、0·85min/mm、0·88min/mm、0·9min/mm、0·92min/mm、0·95min/mm或O·98min/ mm〇
[0015] 優(yōu)選的，所述高溫加熱階段的加熱系數(shù)為〇. 6min/mm。
[0016] 優(yōu)選的，步驟（3)中，鍛件變形量為20~80%，例如30%、33%、35%、38%、40%、 42%、45%、46%、50%、53%、55%、57%、60%、62%、70%、73%、75% 或 78%。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明首次提出在高能螺旋壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn) NimoniclOl合金葉片鍛件的成型技術(shù)，利用高能螺旋壓力機(jī)行程可控精確打擊，可實(shí)現(xiàn)多 次連續(xù)打擊;進(jìn)而可以獲得較為均勻的組織狀態(tài)和良好的力學(xué)性能;本發(fā)明的鍛造工藝可 以保證鍛件的力學(xué)性能、金相組織和超聲波均能滿足燃機(jī)葉片使用本合金鍛件的技術(shù)要 求。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1NimoniclOl合金葉片鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1Nimoni C101合金葉片鍛件的金相組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021] 實(shí)施例1
[0022 ]本實(shí)施例的Nimon i C101合金葉片鍛件的鍛造工藝，包括如下步驟：
[0023] (Ia)下料；
[0024] (1)制坯，將原料制得坯料；
[0025]該步驟具體通過鐓粗、拔長兩道工序?qū)⒃习凑杖~片形狀分配，制得坯料，然后在 還料表面噴涂保護(hù)劑；
[0026]鐓粗即為鐓頭一一即指采用墩頭模等工裝對(duì)頭部進(jìn)行鐓粗處理;鐓頭后坯料加熱 并對(duì)變形部位包套;拔長是指在快鍛機(jī)上進(jìn)行程序化拔長。
[0027] (2)對(duì)坯料進(jìn)行鍛前加熱；
[0028] 鍛前加熱包括中溫加熱階段和高溫加熱階段，其中，中溫加熱階段的加熱溫度為 650°C，加熱系數(shù)為0.6min/mm;高溫加熱階段的加熱溫度為930°C，加熱系數(shù)為0.6min/mm。
[0029] (3)模鍛成型;將坯料放在模具中鍛造，采用高能螺旋壓力機(jī)將經(jīng)過鍛前加熱的坯 料鍛造至葉片鍛件，各部分變形量控制在20~80% ;
[0030] (4)按固溶（1020 ~120(TC/4h/AC) +中間處理（980 ~125(TC/16h/AC)+時(shí)效（700 ~ 900 °C /16h/AC)的熱處理制度對(duì)葉片鍛件進(jìn)行熱處理，制得圖1所示的Nimon iclOl合金葉片 鍛件，其金相組織圖如圖2所示。由圖2可知，本實(shí)施例制備的Nimoni c 101合金葉片鍛件具有 均勻的組織狀態(tài)。
[0031]總的來說，本實(shí)施例NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造流程如下：
[0032]下料-加熱-徵頭-拔長-噴涂保護(hù)劑-鍛前加熱-模鍛成型-熱處理。
[0033] 實(shí)施例2
[0034 ]本實(shí)施例的Nimon i C101合金葉片鍛件的鍛造工藝，包括如下步驟：
[0035] (la)下料；
[0036] (I)制坯，將原料制得坯料；
[0037] 該步驟具體通過鐓粗、拔長兩道工序?qū)⒃习凑杖~片形狀分配，制得坯料，然后在 還料表面噴涂保護(hù)劑；
[0038]鐓粗即為鐓頭一一即指采用墩頭模等工裝對(duì)頭部進(jìn)行鐓粗處理;鐓頭后坯料加熱 并對(duì)變形部位包套;拔長是指在快鍛機(jī)上進(jìn)行程序化拔長。
[0039] (2)對(duì)坯料進(jìn)行鍛前加熱；
[0040] 鍛前加熱包括中溫加熱階段和高溫加熱階段，其中，中溫加熱階段的加熱溫度為 800°C，加熱系數(shù)為0.8min/mm;高溫加熱階段的加熱溫度為1050°C，加熱系數(shù)為0.6min/mm。
[0041] (3)模鍛成型;將坯料放在模具中鍛造，采用高能螺旋壓力機(jī)將經(jīng)過鍛前加熱的坯 料鍛造至葉片鍛件，各部分變形量控制在20~80% ;
[0042] (4)按固溶（1020 ~1200°C/4h/AC) +中間處理（980 ~1250°C/16h/AC)+時(shí)效（700 ~ 900°C/16h/AC)的熱處理制度對(duì)葉片鍛件進(jìn)行熱處理，制得NimoniclOl合金葉片鍛件。 [0043] 實(shí)施例3
[0044]本實(shí)施例的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，包括如下步驟：
[0045] (Ia)下料；
[0046] (1)制坯，將原料制得坯料；
[0047]該步驟具體通過鐓粗、拔長兩道工序?qū)⒃习凑杖~片形狀分配，制得坯料，然后在 還料表面噴涂保護(hù)劑；
[0048]鐓粗即為鐓頭一一即指采用墩頭模等工裝對(duì)頭部進(jìn)行鐓粗處理;鐓頭后坯料加熱 并對(duì)變形部位包套;拔長是指在快鍛機(jī)上進(jìn)行程序化拔長。
[0049] (2)對(duì)坯料進(jìn)行鍛前加熱；
[0050] 鍛前加熱包括中溫加熱階段和高溫加熱階段，其中，中溫加熱階段的加熱溫度為 900°C，加熱系數(shù)為lmin/mm;高溫加熱階段的加熱溫度為1200°C，加熱系數(shù)為lmin/mm。
[0051] (3)模鍛成型;將坯料放在模具中鍛造，采用高能螺旋壓力機(jī)將經(jīng)過鍛前加熱的坯 料鍛造至葉片鍛件，各部分變形量控制在20~80% ;
[0052] (4)按固溶（1020 ~120(TC/4h/AC) +中間處理（980 ~125(TC/16h/AC)+時(shí)效（700 ~ 900°C/16h/AC)的熱處理制度對(duì)葉片鍛件進(jìn)行熱處理，制得NimoniclOl合金葉片鍛件。 [0053]分別測(cè)試實(shí)施例1~3制備的NimoniclOl合金葉片鍛件的常規(guī)力學(xué)性能，測(cè)試結(jié)果 見表1。
[0054]表1.各實(shí)施例制備的NimoniclOl合金葉片鍛件的力學(xué)性能

[0057]以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的 思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明 的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于，包括如下步驟： (1) 制坯，將原料制得坯料； (2) 對(duì)所述坯料進(jìn)行鍛前加熱； (3) 模鍛成型;采用高能螺旋壓力機(jī)將經(jīng)過鍛前加熱的坯料鍛造至葉片鍛件； (4) 對(duì)所述葉片鍛件進(jìn)行熱處理，制得NimoniclOl合金葉片鍛件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于，步驟（1) 的操作為:通過鐓粗、拔長將原料按照葉片形狀分配，制得坯料，然后在所述坯料表面噴涂 保護(hù)劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于：步驟（2) 中，所述鍛前加熱包括中溫加熱階段和高溫加熱階段，所述中溫加熱階段的加熱溫度為650 ~900°C，加熱系數(shù)為0.6~lmin/mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于:所述中溫 加熱階段的加熱系數(shù)為〇. 8min/mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于:所述高溫 加熱階段的加熱溫度為930°C~1200°C，加熱系數(shù)為0.6~lmin/mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于:所述高溫 加熱階段的加熱系數(shù)為〇. 6min/mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的NimoniclOl合金葉片鍛件的鍛造工藝，其特征在于：步驟（3) 中，鍛件變形量為20~80 %。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Nimonic101合金葉片鍛件的鍛造工藝，其包括如下步驟：(1)制坯，將原料制得坯料；(2)對(duì)所述坯料進(jìn)行鍛前加熱；(3)模鍛成型；采用高能螺旋壓力機(jī)將經(jīng)過鍛前加熱的坯料鍛造至葉片鍛件；(4)對(duì)所述葉片鍛件進(jìn)行熱處理，制得Nimonic101合金葉片鍛件。本發(fā)明首次提出在高能螺旋壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)Nimonic101合金葉片鍛件的成型技術(shù)，利用高能螺旋壓力機(jī)行程可控精確打擊，可實(shí)現(xiàn)多次連續(xù)打擊；進(jìn)而可以獲得較為均勻的組織狀態(tài)和良好的力學(xué)性能；本發(fā)明的鍛造工藝可以保證鍛件的力學(xué)性能、金相組織和超聲波均能滿足燃機(jī)葉片使用本合金鍛件的技術(shù)要求。
【IPC分類】B21K3/04
【公開號(hào)】CN105598350
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511004967
【發(fā)明人】顧超, 魏麗, 仲惟光, 蘇化冰, 項(xiàng)金元
【申請(qǐng)人】無錫透平葉片有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日