【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍基高温合金涡轮盘的热加工，尤其是涉及一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法。
技术介绍
1、涡轮盘是航空发动机的核心部件之一，其性能对发动机的推力、效率和寿命有重要影响。由于涡轮盘工作时需要承受高温、高压和高速旋转载荷，因此对其强韧性、耐蚀性和高温稳定性等有很高的要求。目前，涡轮盘的主要材料是镍基高温合金，其中gh4720li是一种γ′相沉淀强化的镍基高温合金，其具有优异的高温强度、抗热疲劳性能，适用于制造服役温度650～750℃之间的航空发动机涡轮盘。
2、高温合金gh4720li具有高的合金化程度和高达40％～50％的γ′强化相体积分数，高合金化和高二次相含量使合金具有高的强韧性和高温稳定性，但同时增加了热成形的难度。由于固溶强化和第二相强化作用导致合金的高温变形抗力增大、塑性降低，使得合金在热加工过程中易产生热裂纹，从而导致开裂等缺陷。因此，通过合理的热加工工艺制备涡轮盘件，是gh4720li合金变形过程研究的重点和难点。如何有效地制备出尺寸精确、组织均匀的gh4720li合金涡轮盘件，是当前亟需解决的技术难题。
3、经过对现有技术的检索发现，中国专利文献申请公布号为cn103341586a，公开日为2013年10月09日的专利技术专利公开了一种实现gh4738镍基高温合金涡轮盘成形方法。该方法将圆柱形棒坯料包裹在硬包套中，并进行加热处理；进行两火次加热，先镦饼后模锻，得到盘锻件；后对盘锻件进行亚固溶热处理。申请公布号为cn110586822a，公开日为2021年2月9日的专利
4、因此，提供一种效率高、易成形的针对高温合金gh4720li的变形及热处理工艺是至关重要的。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法，包括以下步骤：
4、(s1)预处理gh4720li合金棒材得到预处理棒材；其中，预处理为对gh4720li合金棒材先进行亚固溶处理，然后进行常温预压缩处理；
5、(s2)将步骤(s1)得到的预处理棒材依次进行等温预锻、等温终锻，得到模锻件；
6、(s3)将步骤(s2)得到的模锻件进行锻后热处理，得到由gh4720li高温合金制作得到的涡轮盘。
7、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s1)中，gh4720li合金棒材的尺寸为φ200mm×300mm～φ500mm×800mm，优选地，棒材的尺寸为φ400mm×600mm。
8、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s1)中，亚固溶处理过程中，温度为1080℃～1110℃，时间为2h以上，采用油冷的冷却方式；
9、优选地，时间为4h。
10、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s1)中，常温预压缩处理过程中，温度为常温，压下率为5％～10％，压下速率为30mm/min～100mm/min。
11、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s2)中，将预处理棒材置于模具(涡轮盘)中进行等温预锻、等温终锻处理；
12、所述涡轮盘的尺寸为φ600mm～φ700mm。
13、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s2)中，等温预锻过程中，将预处理棒材预热至1070℃～1160℃，保温30min～60min；
14、进一步的，等温预锻过程中，预处理棒材与模具之间的温度差不超过30℃。
15、在本专利技术的一个实施方式中，等温预锻处理过程中，利用磁感应加热装置的感应加热的方式(使得预处理棒材的加热效率和质量得到显著提高，同时减少氧化和脱碳，保证锻件的力学性能和表面质量，延长模具的使用寿命，降低生产成本，提高生产效率)对预处理棒材进行等温模锻，压缩至预处理棒材的高度尺寸变形率为35％～45％，得到锻坯；
16、其中，磁感应加热装置包括磁场电源和加热线圈，加热线圈环绕在锻造模具上，加热线圈通过感应磁场电源发出的磁场产生感应电流和热量。
17、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s2)中，等温终锻过程中，将锻坯预热至1070℃～1160℃，保温30min～60min。
18、在本专利技术的一个实施方式中，等温终锻过程中，压缩至锻坯的高度尺寸变形率为30％～45％，压下速率为30mm/min～300mm/min。
19、在本专利技术的一个实施方式中，步骤(s3)中，锻后热处理包括固溶处理和二次时效处理。
20、在本专利技术的一个实施方式中，固溶处理过程中，温度为1107℃，时间为1h。
21、在本专利技术的一个实施方式中，二次时效处理包括第一次时效处理和第二次时效处理，
22、第一次时效处理过程中，温度为760℃，时间为8h；
23、第二次时效处理过程中，温度为650℃，时间为16h。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
25、本专利技术采用了亚固溶处理和常温预压缩相结合的预处理方式；亚固溶处理能够有效地调整晶内二次γ′析出相分布状态，预变形处理可以提高gh4720li合金变形储能，增加σ3孪晶界的含量；进而增加gh4720li合金的变形能力和塑性，降低热加工过程中的变形抗力，减少开裂，获得细小均匀的晶粒和较高的γ′析出相密度，为后续的热变形提供良好的基础。
26、本专利技术的工艺实行起来，操作方便，适用于工业生产。
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1.一种利用GH4720Li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用GH4720Li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(S1)中，亚固溶处理过程中，温度为1080℃～1110℃，时间为2h以上。
3.根据权利要求1所述的一种利用GH4720Li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(S1)中，常温预压缩处理过程中，温度为常温，压下率为5％～10％。
4.根据权利要求1所述的一种利用GH4720Li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(S2)中，等温预锻过程中，将预处理棒材预热至1070℃～1160℃，保温30min～60min。
5.根据权利要求4所述的一种利用GH4720Li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，等温预锻处理过程中，压缩至预处理棒材的高度尺寸变形率为30％～45％，得到锻坯。
6.根据权利要求5所述的一种利用GH4720Li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(S2)中，等温终锻过程中，将锻坯预热至1070℃～1160℃，保温30min～60min。
...【技术特征摘要】
1.一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(s1)中，亚固溶处理过程中，温度为1080℃～1110℃，时间为2h以上。
3.根据权利要求1所述的一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(s1)中，常温预压缩处理过程中，温度为常温，压下率为5％～10％。
4.根据权利要求1所述的一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，步骤(s2)中，等温预锻过程中，将预处理棒材预热至1070℃～1160℃，保温30min～60min。
5.根据权利要求4所述的一种利用gh4720li合金制作涡轮盘的方法，其特征在于，等温预锻处理过程中，压缩至预处理棒材的高度尺寸变形率为30％～45％，得到锻坯。
【专利技术属性】
技术研发人员：肖栋霖，刘娟，章海明，崔振山，李荣斌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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