等溫鍛壓新型式金材組件和功效
發布日期：2016-8-29 信息來源：www.xzdy.net
鍛壓設備：等溫鍛壓新型式金材組件和功效試驗用材料試驗用材料是采用經真空感應+真空自耗的冶煉工藝制備φ240mm的gh710合金錠坯，經自由鍛單向拔長為φ210mm的鍛棒，原材料化學成分見。原材料低倍組織致密，無其它肉眼可見的冶金缺陷，但晶粒組織較為粗大，部分大晶粒內部存在殘留枝晶，顯微組織。由于gh710合金合金化程度高，鑄錠中易產生元素偏析，鑄態組織枝晶嚴重，枝晶間富含大量初生γ′及mc相，使得鑄錠熱變形性能較差，開坯時極易產生鍛造裂紋。棒材低倍組織粗大及殘留枝晶的存在，主要是原因鍛造開坯變形量不夠。
試驗方法合金等溫鍛造實驗在6300kn液壓機上進行，模具材料采用鑄造高溫合金，坯料加熱溫度1100℃。等溫鍛造渦輪盤鍛件空冷后進行標準熱處理：1170℃×4h，空冷+1080℃×4h，空冷+845℃×24h，空冷+760℃×16h，空冷。按照常規程序制備金相試樣，侵蝕劑為50ml氫氟酸+20ml鹽酸+10ml過氧化氫。
鍛造工藝對合金組織性能影響為有效消除gh710合金棒材中的粗大低倍組織及殘留枝晶，同時使合金具有良好的成形性，采用等溫鍛造工藝進行了合金變形實驗，坯料加熱溫度均為1100℃，變形量分別為50%和70%.
gh710合金在進行等溫鍛造變形時，具有良好的塑性，一次變形量達到50%和70%時，餅坯外觀完整性好，沒有出現鍛造裂紋。合金經等溫鍛造變形后，微觀組織得到明顯改善，棒材中的粗大真空晶粒組織得到有效破碎，合金實現了完全再結晶。餅坯各部位變形均勻，沒有變形死區。其顯微組織。
等溫鍛造餅坯經標準四段熱處理后，切取試樣，對其室溫拉伸、980℃光滑持久性能、815℃缺口持久性能進行了測試。具有低倍粗晶的gh710合金經等溫鍛造變形后，餅坯鍛件具有良好的室溫強度和高溫持久性能，并且鍛件各部位性能都非常均勻，性能結果分散性很小。
等溫鍛造gh710合金組織均勻，低倍組織和顯微組織檢測分析都未發現大于1mm的粗大晶粒；815℃缺口持久壽命達到114h也未拉斷，遠遠高出標準的≥30h的技術要求；980℃光滑持久壽命達到80h之上，也遠遠高出標準的≥30h的技術要求。
等溫鍛造渦輪盤組織為驗證等溫鍛造工藝制造gh710合金渦輪盤的合理性，對盤件等溫模鍛成形工藝進行了研究，將等溫鍛造工藝成功應用到gh710合金渦輪盤模鍛件的研制。試制出外觀質量良好的gh710合金φ240mm渦輪盤等溫鍛造模鍛件，并對鍛件組織性能進行了測試分析。
gh710合金等溫鍛造渦輪盤鍛件，晶粒細小，鍛件各部位組織均勻，鍛造流線沿鍛件輪廓連續分布，沒有變形死區，鍛件低倍組織如所示。渦輪盤鍛件輪轂、輪輻和輪緣各部位的晶粒度均勻細小，在晶界上有γ′相析出，鍛件各部位顯微組織如所示。
等溫鍛造渦輪盤力學性能將gh710合金等溫鍛造渦輪盤鍛件進行四段標準熱處理后，按照文獻<5>要求切取試樣測試其力學性能，等溫鍛造渦輪盤鍛件力學性能結果完全滿足了文獻<6>的技術要求。其室溫拉伸性能σb達到1200mpa，比標準要求的890mpa高出300mpa以上；815℃缺口持久壽命達到64150h試樣尚未拉斷；而980℃光滑持久性能是在壽命超出技術標準要求的≥30h后，根據實驗現場情況，加大試驗應力將試樣強制拉斷。參見。
結論（1）等溫鍛造工藝可有效改善gh710合金變形性能，細化晶粒組織，提高力學性能。（2）利用等溫鍛造工藝可獲得外觀完整、晶粒細小、組織性能均勻的渦輪盤等溫模鍛件。（3）等溫鍛造工藝是制備gh710合金細晶渦輪盤的理想成形工藝。
