GH1140高温合金是在高温下能承受一定压力并具有抗氧化和抗腐蚀能力的合金.GH1140的使用温度在550 ~ 1000℃,用于制造航空﹑航天、燃汽轮机及其它工业用的一般承力部件(涡轮叶片除外)和锻件毛坯零件,以及航空导管及其它航空零件用的各种无缝管等.在低温和700℃以下具有高的屈服强度、拉伸强度和持久强度,在650 ~760℃具有良好的塑性".

高温合金是广泛应用于航空,航天飞行器﹑舰船,发电、火箭发动机核反应堆、机车以及石油化工等工业中能源转化装置关键部件的材料.本世纪四十年代初期,随着燃气轮机的出现,推动了高温合金的发展.四十多年来已经发展出一系列高温合金,其使用温度已由650℃发展到1100℃。

对高温合金性能要求,总的来说必须具有良好的热稳定性,热强性和使用条件下的长期组织稳定性.因此,必须根据不同的使用要求,合理选择基体,审慎进行合金化,并通过一定的工艺和热处理制度得到必要的组织和性能.

挤压加工有许多突出的优点:降低原材料的消耗;与采用钻孔制坯相比生产率可大幅度提高;在挤压变形后,金属材料的晶粒组织更加致密,具有很好的流线分布;由于挤压成形时纤维组织不破坏,使挤压件的强度明显提高.由于挤压可节省材料和提高效率,因此必然降低生产成本.

挤压时摩擦力的影响明显,因此挤压时挤压变形力较大,模具寿命较短.为了减轻挤压时摩擦,必须采用合理的润滑剂和合理的模具结构.要求润滑剂具有以下特点:对工具与变形金属表面有较强的粘附能力、有适当粘度,对工具及变形金属有一定化学稳定性﹑燃后残留物少、对人体无害,成本低,易于清洗等.对于模具材料一般要求在工作条件下具有良好的综合机械性能﹑组织稳定性、抗冷、热疲劳性、工艺性能以及冶金质量等.

挤压设备采用600t立式挤压机.GH1140在室温下性能:o, ≥650MPa ;6 = 35% .GH1140材料成分(%)见表1.挤压坯料外径D。= 85mm,内径D.= 22mm,高度L= 200mm.图1为挤压模具示意图与挤压坯料.

挤压工艺参数

挤压生产中,坯料温度、模具预热温度﹑润滑方式.挤压速度.挤压比等都是重要的工艺参数.

当坏料温度升高时,金属的屈服强度降低,可以实现较大的塑性变形量,因此在一无的分压力下,可达到的挤压比便可增大.着在绝热认岔上0压,因变形功转换为热能,所以挤压干生EH文一升高.毛坯的加热温度或挤压速度愈高,金禹不o生过热,并可达到的挤压比就愈小.为了减轻坯料温度的降低,以有利于材料塑性流动性能,必撰刘模具进行预热.由于坯料与模具的接触面枳牧大;变形时间较长,考虑到模具强度,选取模具的坝热温度350 ~ 500℃.高温合金挤压时,为了减轻外科与挤压筒及凹模之间的摩擦,防止粘模,降低擘撩力,有利于金属流动,必须采用润滑剂,同时润滑剂还可以起到隔热作用,从而提高模具寿命.润T剂采用玻璃润滑剂.高温合金挤压时必须严格控制变形速度．当挤压速度低到某种程度时,挤压毛坯产生的变形热就不会使毛坯温度升高.参考有关文献,结合管材挤压时的具体变形特点及工艺特征,确定了高温合金GH1140管材挤压时的工艺参数,即挤压加工时坯料温度、模具预热温度、润滑方式.挤压速度﹑挤压比等工艺参数,见表2.

(1）高温合金GH1140管材挤压成型时,坯料温度及模具预热温度必须控制在合适的范围内，必须采用合理润滑剂,坯料温度范围在1 100 ~1 140℃,模具预热温度范围350 ~ 500℃ ;

(2）挤压后管材的晶粒分布均匀,除了在内表面上具有一薄层的晶粒分布不均匀外,其余部分晶粒分布均匀,且为等轴细晶粒;

(3）在挤压管坯的后续轧制加工之前,必须将管坯的内表面进行处理,使消除内表面上晶粒分布不均匀的薄层,即可达到加工精度.