一种GH2132合金棒材的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及合金钢技术领域，尤其涉及一种GH2132合金棒材的制备方法和应用。该制备方法包括：将钢锭锻造热轧开坯得到坯料；将所述坯料进行两次软化退火，每次软化退火后以15％

【技术实现步骤摘要】
一种GH2132合金棒材的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及合金钢
，具体涉及一种GH2132合金棒材的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]GH2132合金是一种Fe基变形高温合金，其含有Ti、Al和其他微量合金元素，主要通过变形后的热处理来控制时效析出γ'相Ni3(Ti，Al)，从而达到沉淀硬化。GH2132合金具有良好的综合力学性能，耐蚀性能，使用温度范围为
‑
253℃～650℃。因此，GH2132合金被广泛用于制备耐高温强度的紧固件，例如，航空航天和烟气轮机紧固件。
[0003]现有GH2132合金产品的制备方法主要是将坯料通过冷拉变形制成合金棒材半成品，再对半成品进行固溶和时效热处理得到终产品。但该制备方法得到的GH2132合金产品的屈服强度较低(600
‑
850Mpa)。
[0004]因此，寻求一种屈服强度高的GH2132合金棒材的制备方法势在必行。

技术实现思路

[0005]针对以上技术问题，本专利技术提供一种GH2132合金棒材的制备方法和应用。该制备方法能够得到屈服强度＞950Mpa的GH2132合金产品，且其他性能也均满足标准要求，利用GH2132合金棒材得到的GH2132合金产品包括航空航天和烟气轮机紧固件。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种GH2132合金棒材的制备方法，其制备方法至少包括以下步骤：
[0008]将钢锭锻造热轧开坯得到坯料；将所述坯料进行两次软化退火，每次软化退火后以15％
‑
25％的变形量进行冷拉，得到半成品；对所述半成品进行固溶处理后，以10％
‑
15％的变形量冷拉至成品，即得GH2132合金棒材。
[0009]本专利技术通过对坯料进行两次软化退火，减少在冷拉过程中的冷变形抗力；再以15％
‑
25％的变形量冷拉得到强度较高、冷变形抗力适宜的半成品；然后对半成品进行固溶处理，以形成大量形核位点；再通过10％
‑
15％的小变形量冷拉，能够提高成品拉伸性能。所得GH2132合金棒材经热处理后，可得到屈服强度＞950Mpa的GH2132合金产品。
[0010]一般来说，冷拉变形量越大，冷拉抗力越大，这是所有合金通有的性质，变形量＞20％就拉拔困难。但是本专利技术通过研究发现，不同合金变形量敏感度不一样，GH2132合金的变形量＞25％时虽然得到的GH2132合金棒材的强度较高，但随着变形量越大，变形抗力也会越大，变形抗力增大会导致GH2132合金棒材拉拔困难，同时由于GH2132合金棒材的强度、硬度的增高，会严重损坏冷拔模具。而当冷拉变形量＜15％，GH2132合金棒材的冷拉变形量小，拉拔效率低，且由于冷变形量较小，拉拔得到的GH2132合金棒材力学性能较差。因此，在每次软化退火后的冷拉过程中选择变形量为15％
‑
25％。
[0011]在以15％
‑
25％的变形量进行冷拉得到的半成品基础上，先进行固溶处理，再以10％
‑
15％的小变形量冷拉半成品得到GH2132合金棒材成品，能够提高GH2132合金棒材的
拉伸性能且其硬度也能满足标准要求。当冷拉小变形量＜10％，GH2132合金棒材的冷拉变形量小，拉拔效率低，且由于冷变形量较小，拉拔得到的GH2132合金棒材力学性能较差。当冷拉小变形量＞15％，得到的GH2132合金棒材的硬度较高，塑性较差。因此，在固溶处理后选择以10％
‑
15％的小变形量进行再次冷拉。
[0012]优选地，所述软化退火为在850
‑
900℃下，保温25
‑
30min，迅速水冷，例如，水冷10
‑
15s。
[0013]本专利技术中，当软化退火温度＜850℃，则温度太低，达不到软化GH2132合金棒材的效果，增加冷拉抗力，使得冷拉困难。当软化退火的温度＞900℃，GH2132合金棒材的晶粒度组织增大，晶界面积增大，使得位错阻碍运动降低，导致合金的性能降低。且GH2132合金的再结晶温度为900℃，因此，选择软化退火温度为850
‑
900℃能够软化GH2132合金棒材。
[0014]优选地，所述固溶处理为在970
‑
990℃下，保温0.5
‑
1h，迅速水冷，例如，水冷10
‑
15s。
[0015]本专利技术的固溶处理在970
‑
990℃下保温0.5
‑
1h，溶解棒材内碳化物、γ
’
相等以得到均匀的过饱和单一固溶体，促使时效热处理重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物、γ
’
相等强化相，从而达到强化合金性能的效果。
[0016]优选地，所述钢锭的制备方法包括：
[0017]将制备原料加入中频炉化料，再经LF、AOD、VOD精炼微调料后，浇注成电极棒，再对电极棒表面处理，电渣重熔得到所述钢锭。
[0018]优选地，所述钢锭锻造热轧开坯包括：将所述钢锭加热至温度1060
‑
1100℃，保温2
‑
3h，然后锻造开坯制成的坯料，其中，开锻温度≥920℃，终锻温度≥850℃，锻后空冷至室温；
[0019]将所述的坯料加热至温度1060
‑
1080℃，保温2
‑
3h，然后热轧开坯制成规格为48*48mm
‑
50*50mm的坯料，其中，开轧温度≥920℃，终轧温度≥850℃；
[0020]将所述48*48mm
‑
50*50mm的坯料加热至温度1040
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1060℃，保温40
‑
60min，然后热轧开坯制成规格为的坯料，其中，开轧温度≥920℃，终轧温度≥850℃，并控制变形量≥35％，以使GH2132合金的晶粒破碎与再结晶，使得合金组织更加均匀细小。
[0021]第二方面，本专利技术还提供上述制备方法得到的GH2132合金棒材。
[0022]优选地，上述GH2132合金棒材，其制备原料包括以下质量百分比的下述成分：C为0.03％
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0.08％，Mn为1.20％
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2.0％，Si为0.4％
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1.0％，Cr为13.5％
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16.0％，Al≤0.35％，Ti为1.90％
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2.3％，Ni为24.0％
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27.0％，B为0.003％
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0.010％，Mo为1.0％
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1.5％，V为0.10％
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0.50％，Cu≤0.25％，Co≤1.0％，S≤0.015％，P≤0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0023]第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GH2132合金棒材制备方法，其特征在于，其制备方法至少包括以下步骤：将钢锭锻造热轧开坯得到坯料；将所述坯料进行两次软化退火，每次软化退火后以15％
‑
25％的变形量进行冷拉，得到半成品；对所述半成品进行固溶处理后，以10％
‑
15％的变形量冷拉至成品，即得GH2132合金棒材。2.根据权利要求1所述GH2132合金棒材制备方法，其特征在于，所述软化退火为在850
‑
900℃下保温25
‑
30min，迅速水冷。3.根据权利要求1所述GH2132合金棒材制备方法，其特征在于，所述固溶处理为在970
‑
990℃下保温0.5
‑
1h，迅速水冷。4.根据权利要求1所述GH2132合金棒材制备方法，其特征在于，所述钢锭的制备方法包括：将制备原料加入中频炉中化料，再经LF、AOD、VOD精炼微调料后，浇注成电极棒，再对电极棒表面磨光处理，电渣重熔得到所述钢锭。5.根据权利要求4所述GH2132合金棒材制备方法，其特征在于，所述钢锭锻造热轧开坯包括：将所述钢锭加热至温度1060
‑
1100℃，保温2
‑
3h，然后锻造开坯制成的坯料，其中，开锻温度≥920℃，终锻温度≥850℃，锻后空冷；将所述的坯料加热至温度1060
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1080℃，保温2
‑
3h，然后热轧开坯制成规格为48*48mm
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50*50mm的坯料，其中，开轧温度≥920℃，终轧温度≥850℃；将所述4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李徐刚，栾吉哲，李爱民，申明明，刘家鹏，韩守业，梁增帅，宋天意，
申请(专利权)人：中航上大高温合金材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：