【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温合金制备，具体涉及一种高温合金二次再结晶后确保组织均匀性的轧制方法。
技术介绍
1、高温合金是指以铁、镍、钻为基体的合金，通常长期稳定使用工况温度高达在600℃，因合金化程度高又称为“超合金”，广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、核电、石油、化工等高端装备。高温合金合金化程度高，塑性变形区间狭窄，组织控制困难。
2、针对轧制高温合金棒材，以r-26合金为例，目前的r-26合金轧制工艺如下：选用1支120方的合金坯料，采用1130℃保温2h，采用粗轧机进行粗轧，然后送至精轧机处，此时合金料表面温度降低为960℃，然后送进精轧机，轧制成形圆棒。轧制后取样检测，得到固溶热处理后的晶粒组织结果。
3、由于高温合金有较低的导热系数，在轧制生产过程中棒材的温降往往集中在表面，表面温度强烈降低，与心部温差大，轧制后残余冷变形分布不均匀，心部残余冷变形少，边缘残余冷变形大，边缘在热处理过程中会发生二次再结晶，导致晶粒局部异常长大，组织不均匀，异常组织深度高达8mm。不均匀的组织会降低室温、高温物理性能，以往生产中往往或扩大生产棒材尺寸，然后将表面的异常组织层车掉，从而极大的降低制造成材率，成材率仅65.5％。
4、由于轧制过程中，温度会急剧降低，表皮组织率先降低到动态再结晶温度以下，此时就行轧制，产生的应变会导致棒材残留冷应力。在固溶热处理后，会导致局部晶粒异常长大。因此常规轧制生产工艺，均是提高温度进行轧制，控制残余冷变形小于临界变形，使边缘尽量少的冷变形，就避免了热处理后的临界长大，但是因
5、如有研究人员尝试将加热温度进行了提高，将1120℃提高到1150℃，进行轧制试验，提高开轧温度，经过同样的轧制工艺，使终轧温度相应的也提高了约30℃。然而研究结果表明：提高加热温度，虽然可以使边缘异常晶粒组织深度降低，但成材率依然很低，在提温前成材率为65.5％，提高温度后，车光成材率为73.5％，依旧无法满足生产需求。而继续提高温度会使心部温度上升，晶粒组织长大，甚至有合金过烧风险，造成晶界熔毁。
6、因此，亟待提供一种能够提升高温合金轧制的成材率，同时又能够防止晶粒组织长大，提升再结晶后组织均匀性的轧制方法。
技术实现思路
1、本专利技术就是为了解决上述技术问题，从而提供一种高温合金二次再结晶后确保组织均匀性的轧制方法。本专利技术的技术目的在于，一方面解决现有高温合金在轧制后残余冷变形分布不均匀，心部残余冷变形少，边缘残余冷变形大，边缘在热处理过程中会发生二次再结晶，导致晶粒局部异常长大，组织不均匀的问题；另一方面解决其加工方法在轧制后的成材率不够高的问题。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种高温合金二次再结晶后确保组织均匀性的轧制方法，包括以下步骤：
4、步骤a：以高温合金做原材料，使用锻造设备对其进行锻造，制备成合金坯料；
5、步骤b：将上述合金坯料送进加热炉加热，升高炉温，升温速度＜200℃/h，待温度达到1130℃后，保持均温2h；
6、步骤c：将加热到1130℃的合金坯料送进粗轧机进行轧制；
7、步骤d：将轧制好的合金坯料置于空气中自然降温，使其表面温度降低到900℃；
8、步骤e：将上述合金坯料送进精轧机，轧制成合金棒材；
9、步骤f：将上述合金棒材空冷至室温，切掉头部料，然后在合金棒材上切取一圆片试样，进行固溶热处理；
10、步骤g：取圆片心部、圆片边缘的金相试样，将金相试样对应棒材纵向面磨光，使用腐蚀剂进行腐蚀，然后通过金相光学显微镜分析观察其晶粒组织。
11、由于常规的轧制方法是采用提高加热温度进行轧制，控制残余冷变形小于临界变形，以使边缘异常晶粒组织深度降低，降低边缘的冷变形，就避免了热处理后的临界长大，但是因为高温合金的过烧温度低，加热温度一般不超过1200℃，由于温度上限很低，很难保证边缘有一个足够高的温度，均无法保证组织的均匀性。另外，这种方法的成材率很低，在提温前成材率为65.5％，提高温度后，车光成材率为73.5％，依旧无法满足生产需求。另外继续提高温度会使心部温度上升，晶粒组织长大，甚至有合金过烧风险，造成晶界熔毁。因此，使用提高保温温度的方法并不能达到理想的效果。
12、而本专利技术提供的上述轧制方法采用相反的方法，将经过粗轧后的合金料，控制其暴露在空气中的时长，使其边缘温度降低到900℃，然后送进精轧机进行轧制成形，对轧棒进行取样，将试样进行固溶热处理，可以取得截面均匀的组织，晶粒度为6～6.5级，且边缘没有异常长大组织，仅需要车掉表面渣皮，车光成材率高达95％。
13、本专利技术的对比例显示，将合金料表面温度在空气中分别降低到930℃、900℃、870℃，然后送进精轧机，结果发现，采用930℃处理，心部晶粒度评级和边缘晶粒度评级均较低，且车光成材率较低，而采用870℃处理，虽然心部晶粒度评级和边缘晶粒度评级得到了提长，但是车光表面出现裂纹，同样导致成材率不高。
14、进一步的是，步骤a中所述高温合金为使用真空感应冶炼+真空自耗重熔的r-26合金。
15、进一步的是，步骤a中将高温合金锻造成截面长宽尺寸均为120mm，长度为2500mm的长方体。
16、进一步的是，步骤c中将合金坯料轧制成截面长宽尺寸均为68mm，长度约为7780mm的长方体。
17、进一步的是，步骤d中使用测温仪监测其表面温度。
18、进一步的是，步骤e中将合金坯料轧制成φ42mm的合金棒材。
19、进一步的是，步骤f中使用锯床切掉合金棒材端部500mm的头部料，并切取截面φ42mm，厚度20mm的圆片，进行固溶热处理。
20、进一步的是，步骤f中所述固溶热处理的条件为于1025℃处理2h。
21、进一步的是，步骤g中取圆片的金相试样的大小为边长15mm的立方体。
22、进一步的是，步骤g中所述腐蚀剂为：4g cuso、20ml盐酸、20ml酒精溶液以及水配置好的硫酸铜盐酸酒精溶液，腐蚀时长为10～15s。
23、本专利技术的有益效果如下：
24、(1)通过本专利技术的上述方法进行高温合金的轧制，很好实现了心部到边缘温差小，且残余冷变形避开了临界变形区，通过后续固溶热处理后，不会出现局部异常组织，整个截面组织均匀，力学性能良好，大大提升了高温合金材料在二次再结晶后进行轧制的组织均匀性；
25、(2)本专利技术提供的上述轧制方法极大地提高了高温合金轧制时的表面产品成材率，由原来的65.5％提高到95％，且其轧制方法简单，具备很好的应用前景。
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1.一种高温合金二次再结晶后确保组织均匀性的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤A中所述高温合金为使用真空感应冶炼+真空自耗重熔的R-26合金。
3.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤A中将高温合金锻造成截面长宽尺寸均为120mm，长度为2500mm的长方体。
4.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤C中将合金坯料轧制成截面长宽尺寸均为68mm，长度约为7780mm的长方体。
5.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤D中使用测温仪监测其表面温度。
6.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤E中将合金坯料轧制成φ42mm的合金棒材。
7.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤F中使用锯床切掉合金棒材端部500mm的头部料，并切取截面φ42mm，厚度20mm的圆片，进行固溶热处理。
8.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤F中所述固溶热处理的条件为于1025℃处理2h。
9.根据权
10.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤G中所述腐蚀剂为以4g CuSO、20ml盐酸、20ml酒精和水配置的硫酸铜盐酸酒精溶液，腐蚀时长为10～15s。
...【技术特征摘要】
1.一种高温合金二次再结晶后确保组织均匀性的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤a中所述高温合金为使用真空感应冶炼+真空自耗重熔的r-26合金。
3.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤a中将高温合金锻造成截面长宽尺寸均为120mm，长度为2500mm的长方体。
4.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤c中将合金坯料轧制成截面长宽尺寸均为68mm，长度约为7780mm的长方体。
5.根据权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，步骤d中使用测温仪监测其表面温度。
6.根据权利要求1所述的轧制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，代彪，岑凯强，
申请(专利权)人：四川六合特种金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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