【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁镍基合金，特别涉及一种铁镍基合金大型锻件及其制备方法。
技术介绍
1、随着国家“双碳”战略的实施，火电必然要向清洁高效发电技术发展，其中最有效的手段就是提高蒸汽参数。但随着蒸汽温度超过650℃，传统的耐热钢就难以满足服役要求，必须采用铁镍基合金或者镍基合金制造相关大型锻件。但由于现有的相关铁镍基合金的再结晶难度大，晶粒度对温度敏感性高，其大型化的冶炼与锻造具有非常大的难度(一般要求大于φ800mm)，制备过程中易出现断裂、晶粒粗大、晶粒不均匀等问题，进而影响力学性能，因此，如何提供性能优异的铁镍基合金大型锻件成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本专利技术旨在提供一种铁镍基合金大型锻件及其制备方法，用于解决现有铁镍基合金难以满足大直径锻件的综合性能需求的问题。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一方面，本专利技术提供了一种铁镍基合金大型锻件的制备方法，包括：
4、步骤1、冶炼、浇注得到铸锭；
5、步骤2：将铸锭进行四级均匀化处理；
6、步骤3：多火次锻造制备锻坯；
7、步骤4：对锻坯进行固溶和两次时效处理，得到铁镍基合金大型锻件。
8、进一步的，步骤1中，铸锭的直径为800mm以上。
9、进一步的，步骤2中，四级均匀化处理包括如下步骤：
10、s201、第一级均匀化：升温至800～850℃进行保温；
11、s2
12、s203、第三级均匀化：升温至1135～1160℃保温；
13、s204、第四级均匀化：升温至1180～1220℃保温。
14、进一步的，步骤3中，多火次锻造制备锻坯包括如下步骤：
15、s301、第一火：镦粗，加热温度1160～1180℃；
16、s302、第二火：拔长，加热温度1160～1180℃；
17、s303、第三火：镦粗，加热温度1130～1150℃；
18、s304、第四火：拔长，加热温度1090～1120℃；
19、s305、第五火：镦粗，加热温度1060～1090℃；
20、s306、第六火：拔长，加热温度1030～1060℃。
21、进一步的，步骤4中，固溶处理温度为1000～1030℃，固溶时间为1～10h，固溶后水冷。
22、进一步的，步骤4中，两次时效处理的步骤包括：
23、s401、一次时效：温度：820～860℃，时间：1～10h；
24、s401、二次时效：温度：700～750℃，时间：1～20h。
25、进一步的，铁镍基合金大型锻件的组分以质量百分比计包括：c：0.02％～0.04％；cr：15％～17％；mo：0.05％～0.1％；nb：1.55％～1.95％；b：0.003％～0.006％；al：0.75％～1.45％；ti：1.5％～1.8％；ta：0.1％～0.3％；zr：0～0.03％；ni：35％～50％；si：≤0.1％；mn：≤0.1％；余量为铁fe及其它一些不可避免的杂质。
26、进一步的，铁镍基合金大型锻件的组分中，ti/al为1.1～2.0。
27、进一步的，铁镍基合金大型锻件的组分中，al+ti＞2.3％。
28、本专利技术还提供了一种铁镍基合金大型锻件，采用上述制备方法制备得到。
29、与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下有益效果之一：
30、本专利技术的铁镍基合金大型锻件的制备方法通过采用四级均匀化处理，可有效消除合金中的低熔点相，而不会对后续锻造产生影响，同时还可最大化的减轻微观偏析，保证最终热处理后的组织均匀，进而性能均匀；并结合多火次锻造保证锻造后整体晶粒度细于4级；采用固溶和两次时效处理，保证整体晶粒度保持在1～4级，保证铁镍基合金大型锻件具备优异的性能。
31、本专利技术的铁镍基合金大型锻件的制备方法中通过精确控制合金中的各元素的含量，并通过协同控制不同元素的协同数量关系，结合精确控制的制备方法，保证偏析程度轻，适于冶炼大锭型，从而制造大型锻件。
32、本专利技术的铁镍基合金大型锻件的制备方法中通过精确控制各步骤的顺序和工艺参数，保证了晶粒的均匀性，保证了锻件的心部至边缘的晶粒度级差2级以下；通过精确控制锻造过程中的温度、变形量、变形速率，降低了开裂倾向，制备过程中无明显开裂情况发生。
33、本专利技术的铁镍基合金大型锻件的力学性能优异，整体室温性能：抗拉强度为1200mpa以上(例如1200～1270mpa)，屈服强度为760mpa以上(例如765～780mpa)，冲击功akv为60j以上(例如60～70j)，延伸率为20％以上(例如21％～25％)，断面收缩率为25％以上(例如26％～30％)；700℃性能：抗拉强度为870mpa以上(例如871～890mpa)，屈服强度为680mpa以上(例如680～695mpa)，延伸率为25％以上(例如25％～30％)，断面收缩率为29％以上(例如29％～36％)，700℃、10万小时持久强度100mpa以上(例如110～115mpa)，可以满足700℃长期稳定服役。
34、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的内容来实现和获得。
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1.一种铁镍基合金大型锻件的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，铸锭的直径为800mm以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，四级均匀化处理包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，多火次锻造制备锻坯包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，固溶处理温度为1000～1030℃，固溶时间为1～10h，固溶后水冷。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，两次时效处理的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁镍基合金大型锻件的组分以质量百分比计包括：C：0.02％～0.04％；Cr：15％～17％；Mo：0.05％～0.1％；Nb：1.55％～1.95％；B：0.003％～0.006％；Al：0.75％～1.45％；Ti：1.5％～1.8％；Ta：0.1％～0.3％；Zr：0～0.03％；Ni：35％～50％；Si：≤0.
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述铁镍基合金大型锻件的组分中，Ti/Al为1.1～2.0。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述铁镍基合金大型锻件的组分中，Al+Ti＞2.3％。
10.一种铁镍基合金大型锻件，其特征在于，所述铁镍基合金大型锻件采用权利要求1至9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种铁镍基合金大型锻件的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，铸锭的直径为800mm以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，四级均匀化处理包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，多火次锻造制备锻坯包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，固溶处理温度为1000～1030℃，固溶时间为1～10h，固溶后水冷。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，两次时效处理的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁镍基合金大型锻件的组分以质量百分比...
【专利技术属性】
技术研发人员：白亚冠，傅万堂，聂义宏，张鑫，郭伟，寇金凤，张冰冰，李红梅，曹志远，张建国，
申请(专利权)人：天津重型装备工程研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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