本發(fā)明涉及一種環(huán)形件的制造方法，特別是涉及了低應(yīng)力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法。

背景技術(shù)：

GH4169高溫合金環(huán)件主要是應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣一類重要零部件，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)加時(shí)變形、尺寸穩(wěn)定性極差，造成零件機(jī)加變形的重要因素是毛坯內(nèi)部殘余應(yīng)力過(guò)高，降低毛坯環(huán)件的內(nèi)部殘余應(yīng)力可以有效緩解零件機(jī)加過(guò)程中因殘余應(yīng)力釋放導(dǎo)致的變形。目前殘余應(yīng)力通常由以下方法進(jìn)行去除或調(diào)整：①通過(guò)熱作用去除應(yīng)力，即通過(guò)加熱調(diào)整組織而使得殘余應(yīng)力得到松弛或去除；②用機(jī)械作用去除和調(diào)整殘余應(yīng)力，即利用材料內(nèi)部產(chǎn)生塑性變形來(lái)達(dá)到減低或調(diào)整殘余應(yīng)力的目的。第一種方法不能徹底去除殘余應(yīng)力，一般僅僅能去除30％～60％的殘余應(yīng)力；第二種方法往往會(huì)破壞鍛件的完整性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用“固溶+冷脹形+時(shí)效”的方法，去除GH4169高溫合金環(huán)件的殘余應(yīng)力，能夠去除環(huán)件90％以上的殘余應(yīng)力，提高環(huán)件的性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述低應(yīng)力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法，其技術(shù)方案包括以下步驟：

按照一定的規(guī)格將GH4169高溫合金下料成棒材；將電爐點(diǎn)燃并加熱到1020±10℃，到溫后，將GH4169高溫合金棒材放入電爐中加熱、保溫，保溫時(shí)間按1.2min/mm計(jì)算；將棒材從電爐中取出，轉(zhuǎn)移到壓力機(jī)下進(jìn)行鐓粗、沖孔制成中間坯，轉(zhuǎn)移時(shí)間≤50s；將中間坯趁熱回爐加熱至1020±10℃保溫，保溫時(shí)間按1.2min/mm；

將中間坯取出進(jìn)行軋制，第一次預(yù)軋：芯輥以1.68mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.42mm/s，進(jìn)行校園；第二次預(yù)軋：芯輥以0.86mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.24mm/s，進(jìn)行校園；第三次預(yù)軋：芯輥以0.54mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.37mm/s，進(jìn)行校園；軋制成形：芯輥以0.33mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.06mm/s，進(jìn)行校園，然后取出得到GH4169高溫合金環(huán)件；

將GH4169高溫合金環(huán)件放入溫度為960±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時(shí)間為210min～220min；然后將環(huán)件取出放入水槽中冷卻，轉(zhuǎn)移時(shí)間≤10s，水溫≥160℃；

將環(huán)件沖水槽中取出后，冷卻至室溫，放入脹形機(jī)中進(jìn)行冷脹形，脹形量為1.8％～2.2％；

將脹形后的環(huán)件放入溫度為720±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時(shí)間11小時(shí)～12小時(shí)，分散空冷；最終得到具有低應(yīng)力的GH4169高溫合金環(huán)件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述低應(yīng)力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法，“固溶+冷脹形+時(shí)效”的方法，有效的去除了環(huán)件的殘余應(yīng)力，環(huán)件在粗加工及熱處理后尺寸較為穩(wěn)定，有效改善了零件機(jī)加后的變形。固溶冷卻采用160℃以上的水介質(zhì)，與傳統(tǒng)固溶相比提高了水溫要求，增加了水的流動(dòng)性(降低粘性)，有利于鍛件固溶冷卻時(shí)溫度的均勻性，有利于降低殘余應(yīng)力水平；固溶后進(jìn)行冷脹形，脹形變形量控制在1.8％～2.2％，調(diào)整鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，減小殘余應(yīng)力水平和改善應(yīng)力分布。

具體實(shí)施方式

實(shí)施本發(fā)明所述的低應(yīng)力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機(jī)、機(jī)械手、環(huán)軋機(jī)、熱處理爐、脹形機(jī)、水槽等設(shè)備。其具體實(shí)施方式：

所述GH4169高溫合金的主要化學(xué)元素含量(重量百分比)為：含C量≤0.08％、含Cr量17.0％～21.0％、含Ni量50.0％～55.0％、含Co量≤1.0％、含Mo量2.80％～3.30％、含Al量0.30％～0.70％、含Ti量0.75％～1.15％、含Nb量4.75％～5.50％、含B量≤0.006％、含Mg量≤0.01％、含Mn量≤0.35％、含Si量≤0.35％、含P量≤0.015％、含S量≤0.015％、含Cu量≤0.30％、含Ca量≤0.01％、含Pb量≤0.0005％、含Se量≤0.0003％、余量為Fe。

本方法的步驟如下：

按照一定的規(guī)格將GH4169高溫合金下料成棒材；將電爐點(diǎn)燃并加熱到1020±10℃，到溫后，將GH4169高溫合金棒材放入電爐中加熱、保溫，保溫時(shí)間按1.2min/mm計(jì)算；將棒材從電爐中取出，轉(zhuǎn)移到壓力機(jī)下進(jìn)行鐓粗、沖孔制成中間坯，轉(zhuǎn)移時(shí)間≤50s；將中間坯趁熱回爐加熱至1020±10℃保溫，保溫時(shí)間按1.2min/mm；

將中間坯取出進(jìn)行軋制，第一次預(yù)軋：芯輥以1.68mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.42mm/s，進(jìn)行校園；第二次預(yù)軋：芯輥以0.86mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.24mm/s，進(jìn)行校園；第三次預(yù)軋：芯輥以0.54mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.37mm/s，進(jìn)行校園；軋制成形：芯輥以0.33mm/s的進(jìn)給速度進(jìn)行軋制，到達(dá)預(yù)計(jì)尺寸后，將芯輥的進(jìn)給速度降為0.06mm/s，進(jìn)行校園，然后取出得到GH4169高溫合金環(huán)件；

將GH4169高溫合金環(huán)件放入溫度為960±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時(shí)間為210min～220min；然后將環(huán)件取出放入水槽中冷卻，轉(zhuǎn)移時(shí)間≤10s，水溫≥160℃；

將環(huán)件沖水槽中取出后，冷卻至室溫，放入脹形機(jī)中進(jìn)行冷脹形，脹形量為1.8％～2.2％；

將脹形后的環(huán)件放入溫度為720±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時(shí)間11小時(shí)～12小時(shí)，分散空冷；最終得到具有低應(yīng)力的GH4169高溫合金環(huán)件。