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GH4098材料是以W、Mo進(jìn)行固溶強化,以Al、Ti進(jìn)行時效強化的典型固溶強化加時效強化型難變形高溫合金。板材試制過程中具有幾個難點:(1)強度高,合金中強化元素w、Mo .Al 、五i總和達(dá)到了14% ,變形困難,熱軋變形溫度區(qū)間窄。(2)材質(zhì)強度高,冷軋變形困難,無法按原工藝變形率軋制。(3)晶粒長大規(guī)律不明確,成品熱處理溫度難確定。

合金的化學(xué)成分

用料

鍛坯63mm ×310mm ×600mm ,經(jīng)多次熱軋﹑冷軋﹑熱處理﹑酸洗后軋至0.7mm冷軋成品。

在熱軋的試制情況

熱軋加熱溫度﹑變形量及軋制厚度如表2。在熱軋三混試制中第一火次出現(xiàn)嚴(yán)重裂邊現(xiàn)象,經(jīng)修磨后,在第二火次軋制時溫度提高到1200 ℃ +10℃,仍出現(xiàn)裂邊,又經(jīng)修磨后軋制,直至熱軋完畢,都未出現(xiàn)裂邊現(xiàn)象。

退火后冷軋試制情況

按原工藝:半成品經(jīng)1120℃~1140℃、8.5mi熱處理后,冷軋至0 . 7mm成品,工藝要求每個軋稽的變形量見表3。

實際生產(chǎn)中 ,第一次冷軋軋程從2.5mm軋到1.9mm ,變形率24%時即不變形,且道次變形量在0.olnm~0.05mm之間,板面粘輪嚴(yán)重,軋制十分困難。

成品熱處理情況

經(jīng)原工藝成品固溶溫度1080℃~1120 ℃退火后,晶粒6~7級,品粒偏細(xì),經(jīng)3次成品熱處理后仍不能確定合適的熱處理制度。

裂邊原因分析

(1)原工藝,熱軋加熱溫度為1170 C,從此溫度在空氣中冷卻到1000 C~1050 ℃主要析出碳化物(見圖1) ,冷卻到1000 “℃以下析出-相:’-相析出越多,合金的強度越高﹔同時,在1170 ℃~1000 C內(nèi)只有170 ℃的加工區(qū)間,加工范圍小。由于鍛迓較知短( 63mm ×310nm X600mm),在實際生產(chǎn)中喂鉅困難,加之冷卻水掉鏈條等因素影響,造成軋制過程中溫度下降快,容易失去最佳的加工溫度,導(dǎo)致裂邊。

(2)此次熱軋板坯為鍛坯,厚度為63mm ×3 10mm ×600mm。側(cè)面很不規(guī)則,第一次裂邊修磨后,側(cè)面仍不規(guī)則,增大了單位散熱面 ,結(jié)果是該處局部溫降快;另外,該側(cè)面處不規(guī)則,在軋制過程中由于邊部變形不充分而被拉裂,見圖2。

由圖3可以看出,1050℃~ 1150℃間有較好的塑性 ,為理想的熱加工溫度區(qū)間。實際生產(chǎn)中,考慮實際工藝設(shè)備情況,應(yīng)盡可能提高加熱溫度。

由于熱軋裂邊原因分析如上,所以﹐從工藝角度出發(fā),應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行控制:

(3)用Omm × l00mm棒材經(jīng)980 ℃~118o℃ ,每隔20℃作柯利布爾試驗測試高溫拉伸性能。測試結(jié)果如圖3。

1)提高加熱溫度,由原工藝制度的1150℃~1160C提高到1200℃,以避免軋制時損失溫度,錯過最佳的熱軋溫度范圍。

(2)上工序供坯側(cè)面應(yīng)規(guī)則,避免局部溫降快和變形不充分而造成邊部拉裂。

熱軋工藝制度應(yīng)由1150C~1160℃提高到1200℃,以獲得最佳軋制溫度范圍。

上工序制坯應(yīng)規(guī)整,避免局部溫降快和局部變形不充分而拉裂。

半成品退火工藝制度由 1120℃~1140℃提高到1150C~1160 ℃,并按上限控制,以提高塑性,為冷軋?zhí)峁┝己玫乃苄詶l件。

退火成品工藝制度按1150 C~ 1160℃控制,以補償表溫與料溫的差額來獲得良好的晶粒度確保各項性能指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。