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GH4049合金熱軋棒材工藝 GH4049成分力學(xué)性能

點(diǎn)擊次數(shù):599更新時(shí)間:2022-08-23

GH4049合金是一種復(fù)雜合金化的 Ni-Cr-C基難變形高溫合金。主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,是重要的渦輪工作葉片用材之一。國(guó)內(nèi)多采用小鑄錠直接進(jìn)行軋制成材的工藝。鑄錠直接軋制成材工藝缺點(diǎn)是軋制火次多,一般為15~16火,變形量很小,僅有8% ~ 10%,棒材表面裂紋很多,成品棒材磨削量大。該合金(見(jiàn)表1)中含有w(Al)=3.7%~4.4%、w(Ti)= 1.4% ~ 1.9% 、w( Al + Ti)高達(dá)6%,同時(shí)含有固溶強(qiáng)化元素W、Mo以及晶界強(qiáng)化元素C、Bt和凈化晶界元素Ce。

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來(lái)用直接軋制工藝和恒溫韌性軋制工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品,性能均能滿足技術(shù)條件的要求(表2)

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成品高倍組織比較

GH4049合金熱軋棒材的技術(shù)條件中未對(duì)高倍組織做出明確規(guī)定,通過(guò)金相觀察發(fā)現(xiàn),采用直接軋制工藝生產(chǎn)的棒材晶粒度為0~5級(jí)(圖1a),晶粒度很不均勻;而采用恒溫韌性軋制工藝生產(chǎn)的棒材晶粒度一般為1 ~4級(jí),比較均勻(圖15)。

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GH4049合金的合金化程度很高,合金變形抗力很大,熱加工塑性差,熱加工溫度范圍窄(見(jiàn)圖3)。圖3顯示,合金的強(qiáng)度隨著溫度下降而增大,塑性則下降。在1120℃時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度a,為100MPa、8為80%,變形抗力降低,具有較高的熱加工塑性、但當(dāng)溫度低于1120℃時(shí),拉伸強(qiáng)度o,快速增加而塑性大幅下降。GH4049合金鑄錠加熱溫度規(guī)定為( 1180土10)℃,終軋溫度為≥1050℃。一般情況下,鑄錠從出爐到開(kāi)軋,溫度下降約40 ~ 50℃,這時(shí)鑄錠表面溫度大約是1130 ~ 1150℃;另一方面鑄錠在軋制過(guò)程中,軋件表面直接與大氣接觸,溫度下降非???,變形抗力隨溫度下降而不斷增加,變形塑性下降很快,增加軋制的難度。為保證軋制溫度,軋件不得不回爐再加熱,進(jìn)行多火次小變形量的軋制,一般火次為15~16火,每火變形量只能控制在8% ~10%。這種生產(chǎn)工藝比較落后,生產(chǎn)效率很低,顯然無(wú)法進(jìn)行批量生產(chǎn)。

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鑄錠采用恒溫韌性軋制工藝,對(duì)鑄錠和中間坯料采取一定措施,避免了直接軋制的不利條件,這種方法進(jìn)行軋制的優(yōu)點(diǎn)如下所述(表3)。

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(1)合金鑄錠采用恒溫軋制開(kāi)坯的工藝,是解決高強(qiáng)難變形CH4049合金熱軋棒材生產(chǎn)的創(chuàng)新工藝,實(shí)踐表明是一種有效解決CH4049合金熱軋棒材批量生產(chǎn),能夠顯著提高生產(chǎn)效率,取得顯著經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)新技術(shù);

(2)合金電渣錠采用均勻化處理工藝能改變鑄錠中碳化物的狀態(tài),改善合金的熱加工塑性;

(3)合金采用恒溫韌性輪制工藝,能在最佳變形溫度區(qū)間進(jìn)行熱加工,減少了軋制火次,改善了成品棒材的內(nèi)部和表面質(zhì)量。

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