專(zhuān)利名稱(chēng)：高溫合金gh1015的軋制開(kāi)坯生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)高溫合金的熱加工開(kāi)坯生產(chǎn)方法，尤其是指固溶強(qiáng)化型鐵基高溫合金的熱加工開(kāi)坯生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
高溫合金是現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)所必需的重要金屬材料。它能在高溫(一般指600～1000℃)氧化氣氛中和燃?xì)飧g條件下承受較大應(yīng)力下長(zhǎng)期使用。高溫合金一般可分為鐵基高溫合金和鎳基高溫合金；鐵基高溫合金一般可分為固溶強(qiáng)化鐵基高溫合金和時(shí)效強(qiáng)化鐵基高溫合金。
高溫合金GH1015是一種固溶強(qiáng)化鐵基高溫合金，主要用于900℃以下工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒安裝邊。GH1015是高溫合金的一個(gè)品種名稱(chēng)代號(hào)，合金化程度比較高，具有較高的高溫強(qiáng)度，塑性差、變形抗力大，相結(jié)構(gòu)為多相性，再結(jié)晶溫度高，導(dǎo)熱系數(shù)小等特點(diǎn)，且熱加工變形溫度范圍窄，因此，長(zhǎng)期以來(lái)，GH1015高溫合金棒成品的生產(chǎn)工藝基本上采用“原材料準(zhǔn)備→中頻感應(yīng)爐冶煉，澆鑄成φ220～φ325mm電極棒→表面研磨→電渣重熔爐，煉成φ360～φ430mm電渣錠→鍛壓機(jī)多個(gè)火次的熱加工，開(kāi)坯成130～140mm合金坯→探傷、表面研磨→軋鋼機(jī)熱軋成φ70mm成品規(guī)格的合金棒→探傷、精整、檢驗(yàn)、→入庫(kù)”。
傳統(tǒng)的GH1015高溫合金錠的熱加工開(kāi)坯工藝依賴(lài)于鍛造完成，采用“φ360～φ430mm電渣錠→鍛壓機(jī)多個(gè)火次的熱加工，開(kāi)坯成130～140mm合金坯”，其特點(diǎn)是生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)能低，批量生產(chǎn)困難，且金屬原材料消耗大，冶金制造成本高。這種“慢牛式”的生產(chǎn)方式，已經(jīng)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)GH1015合金棒材的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明開(kāi)發(fā)一種GH1015高溫合金軋制開(kāi)坯的生產(chǎn)方法，用初軋機(jī)替代鍛壓機(jī)進(jìn)行熱加工開(kāi)坯，軋制出內(nèi)材質(zhì)量穩(wěn)定、表面質(zhì)量良好的GH1015鋼坯，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效能，縮短生產(chǎn)周期，金屬原材料消耗小，較大幅度地降低了冶金制造成本，滿(mǎn)足用戶(hù)和市場(chǎng)需要。
本發(fā)明提供的高溫合金GH1015軋制開(kāi)坯的生產(chǎn)方法，其特征是采用均熱爐加熱電渣錠+初軋機(jī)二火軋制的熱加工開(kāi)坯，生產(chǎn)GH1015鋼坯初軋坯第一火軋制
(1)均熱爐加熱合金錠要求(A)電渣錠單支重量1.5～2.0噸(φ360～φ430mm)，合金錠的入爐溫度600～700℃，保溫0.8～1.3小時(shí)；(B)以40～60℃/h的速度升溫至880～950℃，保溫0.8～1.3小時(shí)；(C)再以60～80℃/h的速度升溫至1165～1190℃；(D)1165～1190℃保溫3.0～3.5小時(shí)，保溫期間將合金錠進(jìn)行逐支翻身(減小合金錠陰陽(yáng)面的溫度差)；(E)合金錠陰陽(yáng)面溫度差≤20℃，合金錠出均熱爐熱加工開(kāi)坯，進(jìn)入初軋機(jī)第一火軋制；(2)初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯要求(A)軋制前，先關(guān)閉軋輥的冷卻水，軸瓦的冷卻水適當(dāng)關(guān)小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身；(B)軋輥預(yù)熱溫度80～150℃(可以按排其它鋼錠先軋制4～5支)，允許軋制GH1015；(C)合金錠的開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；初軋機(jī)軋輥的咬入速度≤20轉(zhuǎn)/分；(D)壓下量20～30mm(壓下量太大，鋼錠軋件易發(fā)生角裂；壓下量太小，影響初軋機(jī)的生產(chǎn)力)；各道次的壓下量與壓下規(guī)程規(guī)定的壓下量偏差≤3mm；(E)第一火軋制的道次數(shù)10～15道次(若初軋道次數(shù)太多，一方面，鋼坯軋件較長(zhǎng)，均熱爐加熱時(shí)放置困難；另一方面，使軋件的軋制溫度較低，影響軋件的軋制質(zhì)量)；(F)軋件回爐繼續(xù)加熱；初軋坯第二火軋制(3)均熱爐加熱回爐軋坯要求(A)第一火軋件回爐加熱，加熱溫度1160～1190℃，保溫65～90分種；(B)保溫時(shí)將鋼錠進(jìn)行逐支翻身，減小鋼錠陰陽(yáng)面的溫度差，確保軋件的陰陽(yáng)面溫度差≤20℃，(C)軋件出爐，進(jìn)入初軋機(jī)第二火軋制；(4)初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯要求(A)第二火軋制前，先關(guān)閉軋輥冷卻水，軸瓦的冷卻水仍適當(dāng)關(guān)小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身；(B)軋輥預(yù)熱溫度80～150℃(可以按排其它鋼錠先軋制4～5支)，允許軋制GH1015；(C)開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；(D)軋輥的咬入速度≤20轉(zhuǎn)/分，成品K1、K2、K3道次(也就是鋼錠熱加工開(kāi)坯的最后三個(gè)道次)的咬入速度≤10轉(zhuǎn)/分，并且，軋件咬入后，軋件軋制長(zhǎng)度200～500mm即停退出，再繼續(xù)正常咬入軋制(避免軋件端部撕裂纏輥出現(xiàn))；(E)各道次的壓下量25～35mm；(F)軋制成品規(guī)格，快速剪切(隨著軋制溫度的下降，鋼坯的屈服強(qiáng)度上升很快，可能傷害剪切設(shè)備)。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)1、工藝簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)，生產(chǎn)組織便捷；
2、生產(chǎn)周期大大縮短，滿(mǎn)足規(guī)模化生產(chǎn)需要；3、金屬成坯率高；熱加工開(kāi)坯工序成本大大降低；4、軋制合金坯性能穩(wěn)定，尺寸波動(dòng)小，表面質(zhì)量好。
附圖表說(shuō)明

圖1是初軋機(jī)第一火軋制的均熱爐加熱GH1015電渣錠工藝。
具體實(shí)施方案某鋼鐵公司實(shí)施本發(fā)明專(zhuān)利，采用均熱爐加熱電渣錠+初軋機(jī)二火軋制的熱加工開(kāi)坯工藝，將φ300～Φ500mm的高溫合金GH1015電渣錠(單支重量1.5～2.5噸)軋制開(kāi)坯成120～180mm合金坯，現(xiàn)以“Φ430mm電渣錠(單支重量2噸)→140mm合金坯”為例。初軋機(jī)第一火軋制時(shí)，均熱爐加熱合金錠要求(A)合金錠的入爐溫度670℃，保溫1小時(shí)；(B)以55～60℃/h的速度升溫至880～910℃，保溫1小時(shí)；(C)再以75～80℃/h的速度升溫至1180℃；(D)保溫2小時(shí)后，將合金錠進(jìn)行逐支翻身，翻身的合金錠繼續(xù)保溫1小時(shí)15分種；(E)合金錠陰陽(yáng)面溫度差≤20℃，合金錠出均熱爐熱加工開(kāi)坯，進(jìn)入初軋機(jī)第一火軋制；初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯要求(A)軋制前，先關(guān)閉軋輥的冷卻水，軸瓦的冷卻水適當(dāng)關(guān)小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身；(B)軋輥預(yù)熱溫度100℃，允許軋制GH1015；(C)合金錠的開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；初軋機(jī)軋輥的咬入速度≤20轉(zhuǎn)/分；(D)壓下量20～30mm(壓下量太大，鋼錠軋件易發(fā)生角裂；壓下量太小，影響初軋機(jī)的生產(chǎn)力)；各道次的壓下量與壓下規(guī)程規(guī)定的壓下量偏差≤3mm；(E)第一火軋制的道次數(shù)11道次；(F)軋件回爐繼續(xù)加熱。初軋坯第二火軋制時(shí)，均熱爐加熱回爐軋坯要求(A)第一火軋件回爐加熱，加熱溫度1170℃，保溫35～50分種后逐支翻身，翻身軋件再保溫30～45分種后出爐；(B)保溫時(shí)將鋼錠進(jìn)行逐支翻身，減小鋼錠陰陽(yáng)面的溫度差，確保軋件的陰陽(yáng)面溫度差≤20℃，(C)軋件出爐，進(jìn)入初軋機(jī)第二火軋制；初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯要求(A)第二火軋制前，先關(guān)閉軋輥冷卻水，軸瓦的冷卻水仍適當(dāng)關(guān)小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身；(B)軋輥預(yù)熱溫度100℃；(C)開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；(D)軋輥的咬入速度≤20轉(zhuǎn)/分，成品K1、K2、K3道次的咬入速度≤10轉(zhuǎn)/分，并且，軋件咬入后，軋件軋制長(zhǎng)度200-500mm即停退出，再繼續(xù)正常咬入軋制，避免軋件端部撕裂纏輥出現(xiàn)；(E)各道次的壓下量25～35mm；(F)軋制成品規(guī)格，快速剪切。
實(shí)施本發(fā)明專(zhuān)利對(duì)高溫合金GH1015電渣錠進(jìn)行熱加工軋制開(kāi)坯，具有工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)組織便捷，冶金制造成本大幅度降低的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的“高溫合金電渣錠-鍛壓開(kāi)坯”生產(chǎn)工藝相比，生產(chǎn)周期大大縮短，金屬成坯率(達(dá)84.5％)提高2個(gè)百分點(diǎn)以上，熱加工開(kāi)坯工序成本降低2500元/噸，合金坯超聲波探傷合格率100％；由140方mm GH1015合金坯(初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯生產(chǎn))制成的Φ70mm成品材，質(zhì)量滿(mǎn)足Q/HYAD601-91Y標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求
1.高溫合金GH1015的軋制開(kāi)坯生產(chǎn)方法，其特征是采用均熱爐加熱電渣錠+初軋機(jī)二火軋制的熱加工開(kāi)坯，生產(chǎn)GH1015鋼坯熱加工開(kāi)坯第一火軋制要求(1)均熱爐加熱電渣錠時(shí)(A)電渣錠單支重量1.5～2.0噸，合金錠的入爐溫度600～700℃，保溫0.8～1.3小時(shí)；(B)以40～60℃/h的速度升溫至880～950℃，保溫0.8～1.3小時(shí)；(C)再以60～80℃/h的速度升溫至1165～1190℃；(D)1165～1190℃保溫3.0～3.5小時(shí)，保溫期間將合金錠進(jìn)行逐支翻身；(E)合金錠陰陽(yáng)面溫度差≤20℃，合金錠出均熱爐熱加工開(kāi)坯，進(jìn)入初軋機(jī)第一火軋制；(2)初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯時(shí)(A)軋制前，先關(guān)閉軋輥的冷卻水，軸瓦的冷卻水適當(dāng)關(guān)小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身；(B)軋輥預(yù)熱溫度80～150℃；(C)合金錠的開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；初軋機(jī)軋輥的咬入速度≤20轉(zhuǎn)/分；(D)壓下量20～30mm；各道次的壓下量與壓下規(guī)程規(guī)定的壓下量偏差≤3mm；(E)第一火軋制的道次數(shù)10～15道次；(F)軋件回爐繼續(xù)加熱；熱加工開(kāi)坯第二火軋制要求(3)均熱爐加熱回爐軋件時(shí)(A)第一火軋件回爐加熱，加熱溫度1160～1190℃，保溫65～90分種；(B)保溫時(shí)將鋼錠進(jìn)行逐支翻身，減小鋼錠陰陽(yáng)面的溫度差，確保軋件的陰陽(yáng)面溫度差≤20℃，(C)軋件出爐，進(jìn)入初軋機(jī)第二火軋制；(4)初軋機(jī)熱加工開(kāi)坯時(shí)(A)第二火軋制前，先關(guān)閉軋輥冷卻水，軸瓦的冷卻水仍適當(dāng)關(guān)小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身；(B)軋輥預(yù)熱溫度80～150℃；(C)開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；(D)軋輥的咬入速度≤20轉(zhuǎn)/分，成品K1、K2、K3道次的咬入速度≤10轉(zhuǎn)/分，并且，軋件咬入后，軋件軋制長(zhǎng)度達(dá)到200～500mm時(shí)即停退出，再繼續(xù)正常咬入軋制；(E)各道次的壓下量25～35mm；(F)軋制成品規(guī)格，快速剪切。
全文摘要
高溫合金GH1015軋制開(kāi)坯的生產(chǎn)方法，其特征是采用均熱爐加熱電渣錠+初軋機(jī)二火軋制的熱加工開(kāi)坯(1)一火加熱電渣錠入爐溫度≤700℃保溫1小時(shí)；以≤60℃/h升溫至900℃保溫1小時(shí)，再以≤80℃/h升溫至1180℃保溫3.5小時(shí)；陰陽(yáng)面溫差≤20℃出均熱爐；(2)一火開(kāi)坯軋輥預(yù)熱溫度120℃；開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；輥速≤20轉(zhuǎn)/分；壓下量≤30mm；軋制道次數(shù)≤15；(3)二火加熱1170℃保溫80分種；陰陽(yáng)面溫差≤20℃出爐；(4)二火開(kāi)坯軋輥預(yù)熱；開(kāi)軋溫度≥1100℃，終軋溫度≥1000℃；輥速≤20轉(zhuǎn)/分，成品道次的輥速≤10轉(zhuǎn)/分；壓下量30mm。本發(fā)明專(zhuān)利具有工藝簡(jiǎn)便、生產(chǎn)組織便捷的特點(diǎn)，成本降低2500元/噸，質(zhì)量滿(mǎn)足Q/HYAD601－91Y標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)C21D8/00GK1584066SQ20041002510
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者葛憲平, 沈燕源, 顧新根, 謝偉, 金海忠, 金鑫, 張培德 申請(qǐng)人:寶鋼集團(tuán)上海五鋼有限公司