專利名稱：一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，尤其是固溶時效型高溫合金加工過程中應(yīng)力去除的工藝方法。
背景技術(shù)：
對于高溫合金，通常指鎳基高溫合金，特別是高強度鎳基高溫合金(通常指大于1200MPa以上的合金)，如果毛坯固溶時效，則將大大增加機械加工和焊接的難度。為了加工和焊接的方便，一般采取毛坯固溶、然后加工或焊接，最后時效處理提高強度。但是，加工和焊接后的去應(yīng)力處理工藝沒有相關(guān)的標準。對于一般零件來說，可以采取低溫退火就可以消除應(yīng)力，但是對于采取上述加工流程的高溫合金來說，中間退火的溫度參數(shù)不恰當有可能造成后續(xù)時效處理不能達到所要求的強度，因此，需要找出一種去應(yīng)力工藝方法，既能保證去應(yīng)力效果，也對后續(xù)時效處理提高強度沒有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，既能降低加工難度，保證去應(yīng)力效果，也對后續(xù)時效處理提高強度沒有影響。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，依次包括如下步驟步驟I :粗加工步驟；步驟2:固溶步驟；步驟3 :半精加工步驟；步驟4:去應(yīng)力步驟；步驟5 :精加工步驟；步驟6:時效步驟。如上所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其中所述固溶步驟中，將粗加工后的高溫合金零件毛坯置于高溫電爐中固溶處理。如上所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其中所述固溶步驟中，固溶加熱溫度范圍為950°C 980°C，保溫時間按公式(I)計算t = (40 60)min+d(I)其中t為保溫時間，單位為min, d為零件有效厚度,單位mm。如上所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其中所述去應(yīng)力步驟中，將高溫合金零件置于電爐或真空熱處理爐中。如上所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其中所述去應(yīng)力步驟中，加熱至該高溫合金時效溫度以下50°C 70°C保溫，保溫時間按公式(2)計算t = (30 50)min+2d(2)其中t為保溫時間,單位為min, d為零件有效厚度,單位mm。
如上所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其中所述時效處理步驟中，將零件置于真空熱處理爐中，真空度值小于等于5 X 10_2Pa。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可以實現(xiàn)高溫合金零件加工過程中的熱處理強化而不增加加工難度。通過本方法中提出的合理的工序安排及去應(yīng)力熱處理工藝參數(shù)，保證了精加工和焊接質(zhì)量，也保證了最終材料的力學(xué)性能。若使用K4169高溫合金加工M20螺栓，可達到如下參數(shù)強度不小于1250MPa，即時效處理后硬度不低于42HRC。



圖I為本發(fā)明提供的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法進行介紹首先確定加工流程，即固溶、去應(yīng)力及時效在整個加工過程中的工序安排。固溶時效型高溫合金如果固溶后直接時效，由于時效后強度在45HRC以上，因此造成后續(xù)加工難度非常大，因此應(yīng)先毛坯料固溶、然后加工過程中去應(yīng)力，最終精加工到位后真空爐時效。如圖I所示，一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，依次包括如下步驟步驟I :粗加工步驟；步驟2:固溶步驟；步驟3:半精加工步驟；步驟4:去應(yīng)力步驟；步驟5 :精加工步驟；步驟6:時效步驟。為獲得更優(yōu)的效果，各步驟優(yōu)選如下步驟I :粗加工步驟；粗加工毛坯，去除表面微裂紋。步驟2 :固溶步驟；將粗加工后的高溫合金零件毛坯置于高溫電爐中固溶處理，固溶加熱溫度優(yōu)選950°C 980°C，保溫時間優(yōu)選按公式(I)計算，不進行時效處理，然后轉(zhuǎn)入下道機械加工。t = (40 60)min+d(I)其中t為保溫時間，單位為min, d為零件有效厚度,單位mm。步驟3:半精加工步驟；步驟4 :去應(yīng)力步驟；由于半精加工后零件應(yīng)力比較大，如果直接加工成形，應(yīng)力會導(dǎo)致零件變形，尤其車制螺紋后螺紋處應(yīng)力較大會導(dǎo)致使用開裂，強度降低。因此需要進行去應(yīng)力退火，即將高溫合金零件置于電爐或真空熱處理爐中，優(yōu)選加熱至該高溫合金時效溫度以下50°C 70°C保溫，若時效溫度為500°C，則保溫溫度為550°C 570°C ;保溫時間優(yōu)選按公式(2)計算t = (30 50)min+2d(2)
其中t為保溫時間,單位為min, d為零件有效厚度,單位mm。步驟5 :精加工步驟；將去應(yīng)力后的零件精加工，加工至零件設(shè)計要求尺寸。步驟6:時效處理步驟。將零件置于真空熱處理爐中，真空度值優(yōu)選不高于5X10_2pa。按加工材料標準工藝時效處理，即QJ2665《高溫合金熱處理》，例如K4169為鑄造高溫合金，標準規(guī)定K4169時效制度為720°C，保溫8小時，再降溫至620°C，保溫8小時，爐冷或者空冷即可得到設(shè)計要求的力學(xué)性能。材料的力學(xué)性能實驗結(jié)果如下表格所示
權(quán)利要求
1.一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，依次包括如下步驟 步驟I :粗加工步驟； 步驟2 :固溶步驟； 步驟3 :半精加工步驟； 步驟4 :去應(yīng)力步驟； 步驟5 :精加工步驟； 步驟6 :時效步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其特征在于所述固溶步驟中，將粗加工后的高溫合金零件毛坯置于高溫電爐中固溶處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其特征在于所述固溶步驟中，固溶加熱溫度范圍為950°C 980°C，保溫時間按公式(I)計算 t = (40 60)min+d(I) 其中t為保溫時間，單位為min, d為零件有效厚度，單位_。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其特征在于所述去應(yīng)力步驟中，將高溫合金零件置于電爐或真空熱處理爐中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法，其特征在于所述去應(yīng)力步驟中，加熱至該高溫合金時效溫度以下50°C 70°C保溫，保溫時間按公式(2)計算 t = (30 50)min+2d(2) 其中t為保溫時間，單位為min, d為零件有效厚度，單位_。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法,其特征在于所述時效處理步驟中，將零件置于真空熱處理爐中，真空度值小于等于5 X 10_2Pa。
全文摘要
本發(fā)明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫合金去應(yīng)力時效工藝方法。該方法包括粗加工步驟；固溶步驟；半精加工步驟；去應(yīng)力步驟；精加工步驟以及時效步驟。通過確定加工流程，即固溶、去應(yīng)力及時效在整個加工過程中的工序安排，本發(fā)明可以實現(xiàn)高溫合金零件加工過程中的熱處理強化而不增加加工難度。并且通過合理的工序安排及去應(yīng)力熱處理工藝參數(shù)，保證了精加工和焊接質(zhì)量，也保證了最終材料的力學(xué)性能。
文檔編號C22F1/18GK102925835SQ20121043207
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者王永平, 周野, 傅兆龍 申請人:北京星航機電設(shè)備廠