短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管材成形領(lǐng)域，尤其涉及高溫合金Inconel 625管材制備技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]Inconel 625合金是一種以鉬(Mo)和鈮(Nb)為主要強(qiáng)化元素的固溶強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金。Inconel625合金在650 °C以下具有優(yōu)異的高溫蠕變性能、持久性能、抗氧化和抗腐蝕性能，從低溫到980 °C溫度范圍內(nèi)具有良好的強(qiáng)度和韌性，常應(yīng)用于工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)，核動(dòng)力設(shè)備、化工廠、海水專(zhuān)用設(shè)備的管道系統(tǒng)。目前，我國(guó)通用的高溫合金管材生產(chǎn)方法采用開(kāi)坯后熱擠壓這條工藝路線。由于鎳基高溫合金熱加工范圍窄，在開(kāi)坯過(guò)程中很容易形成微裂紋，對(duì)后期熱擠壓成形造成嚴(yán)重管材開(kāi)裂，進(jìn)而影響高溫合金管材的生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法。
[0004]本發(fā)明是短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法，其步驟為:
(1)采用雙聯(lián)工藝，即真空感應(yīng)熔煉+氣保電渣重熔，熔煉出合格的空芯鑄錠；
(2)將第(1)步驟雙聯(lián)熔煉出的Inconel625合金鑄錠進(jìn)行二段式均勻化處理，消除顯微偏析；
(3)第一加熱階段:將熱處理爐升溫至340°C后放入鑄錠，以8°C/min升溫速率加熱到1140°C，然后保溫10 h ;
(4)第二加熱階段:1140°C保溫10h后，以1°C/min升溫速率加熱到1210°C，在1210°C保溫10h后，隨爐冷至510°C ；
(5)將第(4)步驟所得鑄錠取出，空冷至室溫，然后機(jī)械加工成擠壓坯料；
(6)將第(5)步驟所得的擠壓坯料進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過(guò)感應(yīng)預(yù)熱到1200°C;
(7)將第(6)步驟所預(yù)熱的坯料內(nèi)外表面粘附高溫合金熱擠壓工藝專(zhuān)用的玻璃潤(rùn)滑劑；
(8)將第(7)步驟中粘有玻璃潤(rùn)滑劑的坯料在55MN擠壓機(jī)上擠壓成管坯，熱擠壓溫度為1200°C，擠壓速率為< 50mm/s，擠壓比為7.09 ；
(9)將第(8)步驟中熱擠壓管坯進(jìn)行固溶退火，退火工藝為1090~1130°C保溫lh，空冷;
(10)將第(9)步驟中固溶退火后的管坯進(jìn)行酸洗，清除表面雜質(zhì)、氧化皮；
(11)將第(10)步驟中酸洗后的管坯通過(guò)冷乳、拉拔將產(chǎn)品最終加工成管材。
[0005]本發(fā)明的有益效果為:電渣錠直接做成空心錠工藝，省去實(shí)芯在擠壓前的擴(kuò)孔，從而節(jié)省材料；短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材，省去熱擠壓前開(kāi)坯環(huán)節(jié)，直接從電渣空芯鑄錠到熱擠壓出荒管再冷拉成成品管材的工藝路線，減少鍛造開(kāi)坯過(guò)程中產(chǎn)生的不利因素:如內(nèi)部裂紋缺陷，提供優(yōu)質(zhì)的熱擠壓坯料，生產(chǎn)流程變短，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明方法中的生產(chǎn)流程示意圖，圖2為本發(fā)明雙聯(lián)(V頂+ESR)熔煉工藝所得的空芯錠示意圖，圖3為本發(fā)明熱擠壓過(guò)程示意圖，附圖標(biāo)記及對(duì)應(yīng)名稱(chēng):擠壓桿1，擠壓墊2，擠壓筒3，坯料4，玻璃潤(rùn)滑劑5，模具6，擠壓芯棒7，擠壓管坯8，對(duì)稱(chēng)軸9。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明是短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法，其步驟為:
(1)采用雙聯(lián)工藝，即真空感應(yīng)熔煉+氣保電渣重熔，熔煉出合格的空芯鑄錠；
(2)將第(1)步驟雙聯(lián)熔煉出的Inconel625合金鑄錠進(jìn)行二段式均勻化處理，消除顯微偏析；
(3)第一加熱階段:將熱處理爐升溫至340°C后放入鑄錠，以8°C/min升溫速率加熱到1140°C，然后保溫10 h ;
(4)第二加熱階段:1140°C保溫10h后，以1°C/min升溫速率加熱到1210°C，在1210°C保溫10h后，隨爐冷至510°C ；
(5)將第(4)步驟所得鑄錠取出，空冷至室溫，然后機(jī)械加工成擠壓坯料；
(6)將第(5)步驟所得的擠壓坯料進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過(guò)感應(yīng)預(yù)熱到1200°C;
(7)將第(6)步驟所預(yù)熱的坯料內(nèi)外表面粘附高溫合金熱擠壓工藝專(zhuān)用的玻璃潤(rùn)滑劑；
(8)將第(7)步驟中粘有玻璃潤(rùn)滑劑的坯料在55MN擠壓機(jī)上擠壓成管坯，熱擠壓溫度為1200°C，擠壓速率為< 50mm/s，擠壓比為7.09 ；
(9)將第(8)步驟中熱擠壓管坯進(jìn)行固溶退火，退火工藝為1090~1130°C保溫lh，空冷;
(10)將第(9)步驟中固溶退火后的管坯進(jìn)行酸洗，清除表面雜質(zhì)、氧化皮；
(11)將第(10)步驟中酸洗后的管坯通過(guò)冷乳、拉拔將產(chǎn)品最終加工成管材。
[0008]以上所述的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法，所述坯料預(yù)熱為三段式加熱:
(1)環(huán)形爐加熱，加熱溫度為850~880°C，保溫lh；
(2)感應(yīng)加熱，加熱溫度為1080°C，加熱時(shí)間為5min；
(3)二次感應(yīng)加熱，加熱溫度為1180~1200°C，加熱時(shí)間5min。
[0009]以上所述的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法，所述玻璃潤(rùn)滑劑適用于1120~1180°C高溫合金的熱擠壓工藝，共由四種玻璃組成，即外涂玻璃粉，擴(kuò)孔內(nèi)涂玻璃粉，擠壓內(nèi)涂玻璃粉和玻璃墊，其中，外涂玻璃粉作用于滾涂階段，擴(kuò)孔內(nèi)涂玻璃粉作用于擴(kuò)孔階段，擠壓內(nèi)涂玻璃粉和玻璃墊作用于擠壓階段，能起到潤(rùn)滑、隔離、減少溫降的作用。
[0010]以上所述的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法，所述酸洗工藝為:
(1)在氫氧化鈉池中去除氧化皮； (2)氫氧化鈉處理后，材料應(yīng)在硫酸池中，在165°F溫度下浸泡約3分鐘，然后必須在硝酸-氫氟酸池中，在145 °F溫度下浸泡25分鐘；其中，硫酸溶液為16wt%H2S04，硝酸溶液為8wt%HN0#P 3wt%HF ；
(3)沖洗。
[0011]下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0012]實(shí)施例1:如圖1所示，本發(fā)明的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel 625管材方法，其步驟為:
第一步:采用雙聯(lián)工藝(真空感應(yīng)熔煉V頂+氣保電渣重熔ESR)熔煉出合格的空芯鑄；第二步:將第一步雙聯(lián)熔煉出的Inconel625合金空芯鑄錠1進(jìn)行二段式均勻化處理，消除顯微偏析；
第三步:第一加熱階段:將熱處理爐升溫至340°C后放入鑄錠，以8°C /min升溫速率加熱到1140°C，然后保溫10 h ；
第四步:第二加熱階段:1140°C保溫10h后，以1°C /min升溫速率加熱到1210°C，在1210°C保溫10h后，隨爐冷至510°C ；
第五步:如圖1、圖2、圖3所示，將第四步所得空芯鑄錠1取出，空冷至室溫，然后機(jī)械加工成的擠壓坯料4 ；
第六步:將第五步所得的擠壓坯料4進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過(guò)感應(yīng)預(yù)熱到120(TC ;第七步:將第六步所預(yù)熱的坯料4內(nèi)外表面粘附高溫合金熱擠壓工藝專(zhuān)用的玻璃潤(rùn)滑劑5 ;
第八步:將第七步中粘有玻璃潤(rùn)滑劑的坯料4在55MN擠壓機(jī)上擠壓成管坯8，熱擠壓溫度為1200°C，擠壓速率為< 50mm/s，擠壓比為7.09 ；
第九步:將第八步中熱擠壓管坯8進(jìn)行固溶退火，退火工藝為1090~1130°C保溫lh，空冷;
第十步:將第九步中固溶退火后的管坯8進(jìn)行酸洗，清除表面雜質(zhì)、氧化皮等；
第十一步:將第十步中酸洗后的管坯8通過(guò)冷乳、拉拔將產(chǎn)品最終加工成管材。
[0013]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel625管材方法，其特征在于，其步驟為: (1)采用雙聯(lián)工藝，即真空感應(yīng)熔煉+氣保電渣重熔，熔煉出合格的空芯鑄錠； (2)將第(I)步驟雙聯(lián)熔煉出的Inconel625合金鑄錠進(jìn)行二段式均勻化處理，消除顯微偏析； (3)第一加熱階段:將熱處理爐升溫至340°C后放入鑄錠，以8°C/min升溫速率加熱到1140 °C，然后保溫10 h ; (4)第二加熱階段:1140°C保溫1h后，以1°C/min升溫速率加熱到1210°C，在1210°C保溫1h后，隨爐冷至510°C ； (5)將第(4)步驟所得鑄錠取出，空冷至室溫，然后機(jī)械加工成擠壓坯料； (6)將第(5)步驟所得的擠壓坯料進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過(guò)感應(yīng)預(yù)熱到1200°C; (7)將第(6)步驟所預(yù)熱的坯料內(nèi)外表面粘附高溫合金熱擠壓工藝專(zhuān)用的玻璃潤(rùn)滑劑； (8)將第(7)步驟中粘有玻璃潤(rùn)滑劑的坯料在55MN擠壓機(jī)上擠壓成管坯，熱擠壓溫度為1200 °C，擠壓速率為< 50mm/s，擠壓比為7.09 ； (9)將第(8)步驟中熱擠壓管坯進(jìn)行固溶退火，退火工藝為1090~1130°C保溫lh，空冷; (10)將第(9)步驟中固溶退火后的管坯進(jìn)行酸洗，清除表面雜質(zhì)、氧化皮； (11)將第(10)步驟中酸洗后的管坯通過(guò)冷乳、拉拔將產(chǎn)品最終加工成管材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel625管材方法，其特征在于:所述坯料預(yù)熱為三段式加熱: (1)環(huán)形爐加熱，加熱溫度為850~880°C，保溫Ih； (2)感應(yīng)加熱，加熱溫度為1080°C，加熱時(shí)間為5min； (3)二次感應(yīng)加熱，加熱溫度為1180~1200°C，加熱時(shí)間5min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel625管材方法，其特征在于:所述玻璃潤(rùn)滑劑適用于1120~1180°C高溫合金的熱擠壓工藝，共由四種玻璃組成，SP外涂玻璃粉，擴(kuò)孔內(nèi)涂玻璃粉，擠壓內(nèi)涂玻璃粉和玻璃墊，其中，外涂玻璃粉作用于滾涂階段，擴(kuò)孔內(nèi)涂玻璃粉作用于擴(kuò)孔階段，擠壓內(nèi)涂玻璃粉和玻璃墊作用于擠壓階段，能起到潤(rùn)滑、隔離、減少溫降的作用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel625管材方法，其特征在于:所述酸洗工藝為: (1)在氫氧化鈉池中去除氧化皮； (2)氫氧化鈉處理后，材料應(yīng)在硫酸池中，在165°F溫度下浸泡約3分鐘，然后必須在硝酸-氫氟酸池中，在145 °F溫度下浸泡25分鐘；其中，硫酸溶液為16wt%H2S04，硝酸溶液為8wt%HN0#P 3wt%HF ； (3)沖洗。
【專(zhuān)利摘要】短流程熱擠壓變形高溫合金Inconel？625管材方法，通過(guò)省去熱擠壓前的開(kāi)坯環(huán)節(jié)，直接從電渣空芯鑄錠到熱擠壓出荒管再冷拉成成品管材的工藝路線。從而避開(kāi)開(kāi)坯這個(gè)難以控制的環(huán)節(jié)，減少鍛造開(kāi)坯過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋缺陷，提供優(yōu)質(zhì)的熱擠壓坯料，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。
【IPC分類(lèi)】B21C23/08, C22F1/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105331913
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510899976
【發(fā)明人】丁雨田, 劉德學(xué), 胡勇, 賈智, 劉建軍, 郭廷彪, 李亞敏, 李海峰, 王偉, 程小偉, 凌得魁, 張東
【申請(qǐng)人】蘭州理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日