阅读说明：本技术 一种提高gh4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法 (Heat treatment method for improving locking performance of GH4698 self-locking nut ) 是由 刘勇德 樊开伦 裴烈勇 王运兰 穆明波 于 2019-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高GH4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法,该热处理方法的工艺流程为固溶→镦制成型→高温短时退火→收口→时效。所述固溶处理参数为：1110℃保温8小时,空冷,然后在1000℃保温4小时,空冷；所述高温短时退火是将镦制后的自锁螺母坯件在炉温为855℃时入炉,快速升温至1100℃,保温12min,保温结束后油冷。本发明将固溶调整至产品镦坯前,镦制成坯件后进行高温短时退火处理,将坯件表层因镦制而细化的晶粒调整至标准要求的2～6级范围内。同时最大限度保留镦制产生的变形强化效果,再经过时效处理后使其产品本身强度较常规热处理方法提升一个等级。另外,短时间的热处理可以得到相对较细的晶粒度,避免因长时间保温而造成的晶粒粗大现象。(The invention discloses a heat treatment method for improving the locking performance of a GH4698 self-locking nut, which comprises the process flows of solid solution → heading forming → high-temperature short-time annealing → closing up → aging. The solid solution treatment parameters are as follows: preserving heat for 8 hours at 1110 ℃, air-cooling, then preserving heat for 4 hours at 1000 ℃, and air-cooling; and the high-temperature short-time annealing is to put the upset self-locking nut blank into a furnace when the furnace temperature is 855 ℃, quickly heat up to 1100 ℃, keep the temperature for 12min, and perform oil cooling after the heat preservation is finished. According to the method, solid solution is adjusted to be before upsetting of a product, high-temperature short-time annealing treatment is carried out after upsetting is carried out on the product to obtain a blank, and crystal grains refined on the surface layer of the blank due to upsetting are adjusted to be within the range of 2-6 levels of standard requirements. Meanwhile, the deformation strengthening effect generated by upsetting is retained to the maximum extent, and the strength of the product is improved by one grade compared with the conventional heat treatment method after aging treatment. In addition, the heat treatment in a short time can obtain relatively fine grain size, and avoid the phenomenon of coarse grains caused by long-time heat preservation.)

一种提高GH4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法

技术领域

本发明涉及一种提高GH4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法，属于密封制品技术领域。

背景技术

GH4698是以γ′相沉淀硬化的镍基高温合金，具有良好高温持久强度和优良的综合性能。该合金广泛用于航空发动机涡轮盘、导流环以及紧固件等，使用温度可达800℃。目前的GH4698自锁螺母紧固件产品的技术要求有：1)硬度d＝3.55-3.30；2)晶粒度2～6级；3)锁紧性能(包括室温耐久试验、室温单周期试验、五次加载加热后室温下锁紧力矩试验)。GH4698的自锁螺母常规加工流程为:镦制坯件→固溶处理→机加工、收口→时效热处理，按照常规热处理制度(GH4698的标准热处理制度为：固溶+时效，即(固溶)1110℃保温8小时，空冷+1000℃保温4小时，空冷+(时效)775℃保温16小时)，镦坯后采用1080℃保温4小时进行固溶处理，然后进行时效处理后，产品的锁紧性能很难保证(锁紧力矩小于要求值)。

经过长期的生产总结，发现自锁螺母的锁紧性能与很多因素有关，包括产品材料本身强度、表面处理质量、收口量等。在其他因素固定的情况下，产品材料本身强度的高低很大程度决定了产品锁紧性能，且在一定范围内成正比关系。GH4698自锁螺母按照常规热处理方法处理后其晶粒粗大且强度偏低，很难保证产品的锁紧性能。同时，由于GH4698材料供货状态均为热轧态，产品制造过程中需对其进行固溶处理。采用常规加工流程(镦制后固溶处理)热处理后的产品常出现粗于2级的晶粒，不符合标准要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高GH4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法，该方法有效调整自锁螺母晶粒度以满足产品要求，同时最大限度保留产品加工硬化效果，从而提高产品强度，解决通过常规热处理方法产品锁紧性能不合格的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种提高GH4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法，该热处理方法的工艺流程为固溶→镦制成型→高温短时退火→收口→时效。

上述方法中，所述固溶处理参数为：1110℃保温8小时，空冷，然后在1000℃保温4小时，空冷。

上述方法中，所述高温短时退火是将镦制后的自锁螺母坯件在炉温为850±10℃时入炉，快速升温至1110±10℃，保温10～15min，保温结束后油冷。

上述方法中，所述高温短时退火采用真空油淬炉，炉温均匀性为±10℃，控温精度为±1℃。

由于采用了上述技术方案，本发明的具有以下优点：本发明将固溶调整至产品镦坯前，镦制成坯件后进行高温短时退火处理，将坯件表层因镦制而细化的晶粒调整至标准要求的2～6级范围内。同时最大限度保留镦制产生的变形强化效果，再经过时效处理后使其产品本身强度较常规热处理方法提升一个等级。另外，短时间的热处理可以得到相对较细的晶粒度，避免因长时间保温而造成的晶粒粗大现象。总所周知，知道材料的性能由组织决定，细晶粒相对粗大晶粒其材料的常温力学性能更优异。因此采用本发明处理后的产品常温锁紧性能更好。本发明通过对产品晶粒度以及本身强度的改善，解决了GH4698自锁螺母锁紧性能偏低的技术难题。因此，本发明可在航空发动机的GH4698自锁螺母领域进行推广。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例：一种提高GH4698自锁螺母锁紧性能的热处理方法，该热处理方法的工艺流程为固溶→镦制成型→高温短时退火→收口→时效。

上述方法中，所述固溶处理参数为：1110℃保温8小时，空冷，然后在1000℃保温4小时，空冷。

上述方法中，所述高温短时退火是将镦制后的自锁螺母坯件在炉温为855℃时入炉，快速升温至1100℃，保温12min，保温结束后油冷。

上述方法中，所述高温短时退火采用真空油淬炉，炉温均匀性为±10℃，控温精度为±1℃。

综上所述，本发明将固溶调整至产品镦坯前，镦制成坯件后进行高温短时退火处理，将坯件表层因镦制而细化的晶粒调整至标准要求的2～6级范围内。同时最大限度保留镦制产生的变形强化效果，再经过时效处理后使其产品本身强度较常规热处理方法提升一个等级。另外，短时间的热处理可以得到相对较细的晶粒度，避免因长时间保温而造成的晶粒粗大现象。总所周知，知道材料的性能由组织决定，细晶粒相对粗大晶粒其材料的常温力学性能更优异。因此采用本发明处理后的产品常温锁紧性能更好。本发明通过对产品晶粒度以及本身强度的改善，解决了GH4698自锁螺母锁紧性能偏低的技术难题。因此，本发明可在航空发动机的GH4698自锁螺母领域进行推广。