System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种68NiCrWCoTiAl合金的双联固溶处理工艺制造技术_技高网

一种68NiCrWCoTiAl合金的双联固溶处理工艺制造技术

技术编号:44310007 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-18 20:24
本发明专利技术涉及一种68NiCrWCoTiAl合金的双联固溶处理工艺,所述工艺采用〝冷装炉、先1160℃×1h保温、空冷,再冷装炉、1080℃×1h保温、水冷〞的双联固溶处理工艺,可以避免高裂纹倾向性难加工68NiCrWCoTiAl合金材生产过程中固溶处理时产生内部裂纹、并稳定实现最终性能要求,固溶处理合格率达到100%,成品质量稳定、无质量隐患风险,具有可行性、可靠性高、成品率高、质量好的优点,为该合金材的正常制造提供了解决方案。本发明专利技术所述工艺能适用于产品的批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于特种合金的热处理领域,涉及一种防止高裂纹倾向性难加工68nicrwcotial合金生产过程中固溶处理时产生内部裂纹、并稳定达到最终性能要求的双联固溶处理工艺。


技术介绍

1、特种合金主要包括高温合金、耐腐蚀合金、金属功能材料、特殊不锈钢等,特种合金材品种通常包括棒材、条材、丝材、板材、带材、管材等,规格更是多种多样、大小不一,其中的棒材、条材等产品在冷拉拔前、或成品时,通常需要进行固溶处理,以实现软化合金坯或成品材性能的目的。

2、但特种合金中(特别是高温合金中)少量比较特殊的牌号固溶处理时存在一些问题,其中的68nicrwcotial合金,在固溶处理时,容易产生内部裂纹、以及最终性能不合格等问题,造成产品报废、成品率低。对于68nicrwcotial合金,目前采用的固溶处理工艺有两种,均是单联固溶处理工艺,要么采用〝冷装炉、1160℃×1h保温、水冷〞(a工艺)单联固溶处理工艺,其特点是最终性能合格率高,但产生内部裂纹比例高达约30%,因内部裂纹原因报废率高,导致总报废率高;要么采用〝冷装炉、1080℃×1h保温、水冷〞(b工艺)单联固溶处理工艺,其特点是产生内部裂纹比例降低、仅约15%了、因内部裂纹原因报废率降低,但屈服强度降低、塑性降低、最终性能容易卡边,因最终性能原因合格率降低,导致总报废率没明显变化、仍然高。在采用这两种单联固溶处理工艺时,虽然各自都能有所成功,但要么主要产生内部裂纹问题、要么主要产生最终性能不合格问题,均会造成产品报废、成品率低。

3、可见,68nicrwcotial合金固溶处理后,首要是产生内部裂纹问题,所述裂纹几乎都为横向裂纹、比例达15~30%,严重影响产品成品率,并存在严重的质量隐患;其次是最终性能合格率问题,同样影响产品成品率;两者的影响共同造成产品成品率明显低。其原因是,在68nicrwcotial合金中,碳钨钼钴钛铝等合金元素含量非常高,因而具有高裂纹倾向性、难加工的显著特点,常规的工艺容易造成合金成品率低,其成品质量也容易有严重不确定性等问题、成为合金材生产的技术拦路虎。研究新的固溶处理工艺,同时解决容易产生内部裂纹、以及最终性能不合格等问题,根本性提高成品率,是本领域技术人员非常关注的问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种高裂纹倾向性难加工68nicrwcotial合金的双联固溶处理工艺,采用〝冷装炉、先1160℃×1h保温、空冷,再冷装炉、1080℃×1h保温、水冷〞双联固溶处理工艺,不会产生内部裂纹、且稳定实现最终性能要求,固溶处理合格率提高到100%。本专利技术所述工艺适用于68nicrwcotial合金的固溶处理,具有可行性、可靠性好,成品率高、质量高的优点。

2、本专利技术的技术方案是:

3、68nicrwcotial合金的双联固溶处理工艺,包括以下步骤:

4、1)第一联固溶处理

5、s1,将待处理料在热处理炉炉温≤100℃时装炉;装炉位置为热处理炉有效工作区内;

6、s2,将热处理炉炉温升高到保温温度1160±5℃,并保温1h;

7、s3,将待处理料出炉,在空气中自然冷却到室温~100℃;

8、2)第二联固溶处理

9、s4,将经过第一联固溶处理的待处理料在热处理炉炉温≤100℃时装炉;装炉位置为热处理炉有效工作区内;

10、s5,将热处理炉炉温升高到保温温度1080±5℃,并保温1h;

11、s6,将待处理料出炉,在≤90秒内快速置入水中水冷。

12、步骤s1和s4所述热处理炉为电加热热处理炉。

13、步骤s1和s4所述的有效工作区为均温区。

14、步骤s1和s4所述的热处理炉炉温应经过炉温均匀性检测,并炉温偏差及炉温均匀性符合±10℃的要求。

15、步骤s1和s4所述装炉,应在待处理料下面放置高度为30~50mm垫铁。

16、步骤s2和s5所述热处理炉炉温升高到保温温度的升温速度为280±30℃/h。

17、步骤s6所述快速水冷为从出炉到入水的时间≤90秒,冷却水应保持流动状态。

18、步骤s6所述快速置入水中水冷时冷却水温度为≤30℃,入水后待处理料冷却后冷却水温度应≤35℃。

19、本专利技术所述68nicrwcotial合金化学成分各组分的质量百分含量为c≤0.05%,si≤0.4%,mn≤0.4%,s≤0.010%,p≤0.015%,cr 18~20%,ti 2.7~3.2%,al 1.3~1.8%,co5.5~6.7%,w 9.0~10.5%,ce≤0.05%,b≤0.003%,nb≤0.2%,v≤0.2%,cu≤0.07%,fe≤1.0%,ni余量。

20、本专利技术所述工艺,第一联固溶处理的保温温度、保温时间、冷却方式为〝1160℃×1h保温、空冷〞。冷却方式从水冷更改为空冷,因冷却过程缓慢了,减少了第一联固溶处理冷却过程中因内外温差产生的内应力,消除了因内应力太大时产生的裂纹;但由于空冷过程中的冷却速度缓慢了,不能快速越过该合金650~820℃时效温度区间,会在冷却过程中处于该时效温度区间时产生部分时效效应,另外,缓慢冷却过程会产生更多弯曲晶界,均导致强度明显升高(合格)、塑性明显偏低(不合格)。通过第一联固溶处理,消除了首要的内部裂纹问题,虽然此时性能还未完全合格,但强度高、塑性低是相对容易解决的,这就为采用第二联固溶处理来略微降低强度、较明显提高塑性以修正性能奠定好了最终性能合格的基础。

21、第二联固溶处理的保温温度、保温时间、冷却方式为〝1080℃×1h保温、水冷〞。第二联固溶处理在第一联固溶处理后较高的强度基础上,能承受更大的内应力;第二联固溶处理的保温温度为1080℃、比容易产生内部裂纹的1160℃保温温度低,冷却过程中因内外温差产生的内应力降低了,使得合金在高强度、内应力降低的综合作用下,不会产生内部裂纹了。同时,通过第二联固溶处理,因保温温度低,对第一联固溶处理后形成的高强度的降低作用小;因冷却方式为水冷,对第一联固溶处理后形成的低塑性的提高作用明显;这样,在第一联固溶处理时奠定的良好的性能基础上,第二联固溶处理后最终性能容易地合格,同时没有内部裂纹。

22、采用本专利技术所述工艺,不是简单地将两种单联固溶处理工艺联合在一起,是将第一联固溶处理的冷却方式更改为空冷、第二联固溶处理的冷却方式保持为水冷、之后双联联合,综合利用各联固溶处理对合金材的有益影响,双联相匹配,实现最佳固溶处理效果,既不会产生内部裂纹、又稳定实现最终性能要求(主要是机械性能等要求,如拉伸性能、冲击性能、硬度等),固溶处理合格率提高到100%,解决了以前两种单联固溶处理工艺容易产生内部裂纹、以及最终性能不合格等问题。

23、本专利技术所述工艺与以前固溶处理工艺的主要特点比较,见表1。

24、表1 本专利技术所述工艺与以前固溶处理工艺的主要特点比较

25、...

【技术保护点】

1.一种68NiCrWCoTiAl合金的双联固溶处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S1和S4所述热处理炉为电加热热处理炉。

3.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S1和S4所述的有效工作区为均温区。

4.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S1和S4所述的热处理炉炉温应经过炉温均匀性检测,并炉温偏差及炉温均匀性符合±10℃的要求。

5.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S1和S4所述装炉,应在待处理料下面放置高度为30~50mm垫铁。

6.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S2和S5所述热处理炉炉温升高到保温温度的升温速度为280±30℃/h。

7.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S6所述快速水冷为从出炉到入水的时间≤90秒,冷却水应保持流动状态。

8.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤S6所述快速置入水中水冷时冷却水温度为≤30℃,入水后待处理料冷却后冷却水温度应≤35℃。

...

【技术特征摘要】

1.一种68nicrwcotial合金的双联固溶处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤s1和s4所述热处理炉为电加热热处理炉。

3.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤s1和s4所述的有效工作区为均温区。

4.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其特征在于:步骤s1和s4所述的热处理炉炉温应经过炉温均匀性检测,并炉温偏差及炉温均匀性符合±10℃的要求。

5.根据权利要求1所述的双联固溶处理工艺,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:万红吴畏王春光陈登华李永友沈涛王方军何曲波刘海定王东哲周恬伊
申请(专利权)人:重庆材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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