一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺
阅读说明：本技术 一种gh4169合金热轧棒材的生产工艺 (Production process of GH4169 alloy hot-rolled bar ) 是由 张震 栾吉哲 李爱民 田水仙 刘猛 管庆阳 于 2021-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种再生利用GH4169合金热轧棒材的制备方法,包括以下步骤：A、使用开坯机将Φ160mm的GH4169合金轧钢坯料进行一次轧制开坯；B、使用开坯机对经过步骤A处理的钢坯进行二次轧制开坯；C、固溶退火；D、固溶后进行表面磨光处理；E、进行冷拔拔制。本发明能够改进现有技术的不足,提高了材料的强度性能。(The invention discloses a preparation method of a recycling GH4169 alloy hot-rolled bar, which comprises the following steps: A. carrying out primary rolling cogging on a GH4169 alloy steel rolling blank with the diameter of 160mm by using a cogging mill; B. b, using a cogging mill to perform secondary rolling cogging on the steel billet processed in the step A; C. solution treatment annealing; D. carrying out surface polishing treatment after solid solution; E. and (5) performing cold drawing. The invention can improve the defects of the prior art and improve the strength performance of the material.)
技术领域
本发明涉及合金材料制备技术领域，尤其是一种GH4169合金热轧棒材的生产工艺。
背景技术
GH4169合金是一种镍基变形高温合金，由于其优异的高温力学性能、抗疲劳性能、耐腐蚀性能以及焊接性能，被广泛用在航天、动力、发电、石油、化工、舰船等领域。GH4169合金的品质很大程度上与微观组织有关，微观组织的细化能提高材料的强度、疲劳性能等，组织均匀化分布又能使得材料整体表现出均一化的材料属性。因此，为了获得性能优异的GH4169合金材料，需要控制合金组织的演变。然而GH4169合金组织、性能对热加工工艺极为敏感，如果工艺和温度控制不好，会出现混晶、粗晶、表面拉长晶等组织不均匀现象。
针对此问题，现有技术认为保证终轧温度≥900℃，保证末火变形量≥30%，即可保证组织均匀细化。所以，为了满足这两种条件，采用多火次轧制，并且给末火次留30%左右的变形量。但此种工艺对于φ50-φ65组距的棒材不适用，通常会出现表面粗晶层，无法保证中心、1/2半径、边缘处的组织均匀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种GH4169合金热轧棒材的生产工艺，可保证成品组织性能的一致性，同时细化心部晶粒。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种GH4169合金热轧棒材的生产工艺，包括以下步骤：使用可逆轧机对坯料采用一火轧制的方式进行热轧处理，热轧处理的初始温度为1100℃，轧制时间为2分10秒至2分20秒。
作为优选，坯料规格为φ130±10mm*600mm。
作为优选，成品规格为φ50mm，轧制孔型依次为φ130mm—□119 mm—□116 mm—□109 mm—□105 mm—□98 mm—□93 mm—□87 mm—□82 mm—□77 mm—□72 mm—□67 mm—□62 mm—□57 mm—□62 mm—□57 mm—椭圆—成品。
作为优选，轧制过程坯料表面温度≥900℃。
作为优选，在坯料为方形的轧制过程中坯料表面温度≥900℃，当坯料由方形轧制成椭圆形时坯料表面温度降低至750～770℃，当坯料由椭圆形轧制成成品时对坯料再次加热，坯料表面温度≥900℃。
作为优选，所述可逆轧机包括机架，机架底部安装有若干个下辊，下辊上方安装有一一对应的上辊，上辊的两端通过液压缸与机架连接，机架上固定有与上辊一一对应的滑轨，滑轨上滑动卡接有滑板，滑板上固定有伺服电机，机架上固定有与滑轨一一对应的螺旋套筒，伺服电机的输出端安装有螺纹杆，螺纹杆与螺旋套筒螺纹连接，伺服电机上固定有限位块，上辊靠近对应限位块的一侧安装有限位槽；调节上辊的位置时，首先启动伺服电机使限位块与限位槽分离，然后启动液压缸开始调节上辊的位置，与此同时伺服电机将限位块移动至调节目标位置，当液压缸带动限位槽移动至与限位块完全插接配合时，上辊位置调整完毕。
作为优选，所述限位槽底部安装有倾角传感器；倾角传感器对上辊的水平度进行实时监测，当上辊的水平倾角超出阈值时，启动单边的液压缸对上辊的水平倾角进行矫正。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明采用一火轧制，减少了工序的繁琐性，节约时间和经济成品，可保证成品组织性能的一致性，同时细化心部晶粒。本发明的轧制过程由圆到方再到椭圆，利用快速连续变形，从而控制表面晶粒均匀。更重要的是，本发明一改现有技术中“坯料表面温度≥900℃”的惯性思维，在坯料由方形轧制成椭圆形时坯料表面温度降低至750～770℃进行轧制，以外的发现可以明显提高晶粒度的均匀性。此外，为了配合本发明使用的一火轧制工艺，本发明优化了可逆轧机的上辊驱动结构，克服了液压缸调整精度差的缺点，提高了上辊位置调整的准确度。
附图说明
图1是实施例1轧制棒材边缘晶粒度图。
图2是实施例2轧制棒材边缘晶粒度图。
图3是本发明中可逆轧机的结构图。
图4是本发明中限位槽的结构图。
图中：1、机架；2、下辊；3、上辊；4、液压缸；5、滑轨；6、滑板；7、伺服电机；8、螺纹杆；9、限位块；10、限位槽；11、倾角传感器；12、位置传感器。
具体实施方式
实施例1
一种GH4169合金热轧棒材的生产工艺，包括以下步骤：使用可逆轧机对坯料采用一火轧制的方式进行热轧处理，热轧处理的初始温度为1100℃，轧制时间为2分10秒至2分20秒。坯料规格为φ130±10mm*600mm。成品规格为φ50mm，轧制孔型依次为φ130mm—□119 mm—□116 mm—□109 mm—□105 mm—□98 mm—□93 mm—□87 mm—□82 mm—□77 mm—□72 mm—□67 mm—□62 mm—□57 mm—□62 mm—□57 mm—椭圆—成品。轧制过程坯料表面温度≥900℃。
实施例2
一种GH4169合金热轧棒材的生产工艺，包括以下步骤：使用可逆轧机对坯料采用一火轧制的方式进行热轧处理，热轧处理的初始温度为1100℃，轧制时间为2分10秒至2分20秒。坯料规格为φ130±10mm*600mm。成品规格为φ50mm，轧制孔型依次为φ130mm—□119 mm—□116 mm—□109 mm—□105 mm—□98 mm—□93 mm—□87 mm—□82 mm—□77 mm—□72 mm—□67 mm—□62 mm—□57 mm—□62 mm—□57 mm—椭圆—成品。在坯料为方形的轧制过程中坯料表面温度≥900℃，当坯料由方形轧制成椭圆形时坯料表面温度降低至750～770℃，当坯料由椭圆形轧制成成品时对坯料再次加热，坯料表面温度≥900℃。
从图1和图2的对比中可以看出，实施例2优化后的晶粒度均匀性更佳。
参照图3和4，可逆轧机包括机架1，机架1底部安装有若干个下辊2，下辊2上方安装有一一对应的上辊3，上辊3的两端通过液压缸4与机架1连接，机架1上固定有与上辊3一一对应的滑轨5，滑轨5上滑动卡接有滑板6，滑板6上固定有伺服电机7，机架1上固定有与滑轨5一一对应的螺旋套筒7，伺服电机7的输出端安装有螺纹杆8，螺纹杆8与螺旋套筒7螺纹连接，伺服电机7上固定有限位块9，上辊3靠近对应限位块9的一侧安装有限位槽10；调节上辊3的位置时，首先启动伺服电机7使限位块9与限位槽10分离，然后启动液压缸4开始调节上辊3的位置，与此同时伺服电机7将限位块9移动至调节目标位置，当液压缸4带动限位槽10移动至与限位块9完全插接配合时，上辊3位置调整完毕。限位槽10底部安装有倾角传感器11；倾角传感器11对上辊3的水平度进行实时监测，当上辊3的水平倾角超出阈值时，启动单边的液压缸4对上辊3的水平倾角进行矫正。
在限位槽10的侧壁安装有两个位置传感器12，用位置传感器12来检测限位块9与限位槽10的相对位置，当限位块9与限位槽10的相对位置发生变化时，对限位块9与限位槽10进行检测，更换出现磨损的部件，以保证对上辊3位置的精确限位。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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