GH4098材料是以W、Mo进行固溶强化,以Al、Ti进行时效强化的典型固溶强化加时效强化型难变形高温合金。板材试制过程中具有几个难点:(1)强度高,合金中强化元素w、Mo .Al 、五i总和达到了14% ,变形困难,热轧变形温度区间窄。(2)材质强度高,冷轧变形困难,无法按原工艺变形率轧制。(3)晶粒长大规律不明确,成品热处理温度难确定。

合金的化学成分

用料

锻坯63mm ×310mm ×600mm ,经多次热轧﹑冷轧﹑热处理﹑酸洗后轧至0.7mm冷轧成品。

在热轧的试制情况

热轧加热温度﹑变形量及轧制厚度如表2。在热轧三混试制中第一火次出现严重裂边现象,经修磨后,在第二火次轧制时温度提高到1200 ℃ +10℃,仍出现裂边,又经修磨后轧制,直至热轧完毕,都未出现裂边现象。

退火后冷轧试制情况

按原工艺:半成品经1120℃~1140℃、8.5mi热处理后,冷轧至0 . 7mm成品,工艺要求每个轧稽的变形量见表3。

实际生产中 ,第一次冷轧轧程从2.5mm轧到1.9mm ,变形率24%时即不变形,且道次变形量在0.olnm~0.05mm之间,板面粘轮严重,轧制十分困难。

成品热处理情况

经原工艺成品固溶温度1080℃~1120 ℃退火后,晶粒6~7级,品粒偏细,经3次成品热处理后仍不能确定合适的热处理制度。

裂边原因分析

(1)原工艺,热轧加热温度为1170 C,从此温度在空气中冷却到1000 C~1050 ℃主要析出碳化物(见图1) ,冷却到1000 “℃以下析出-相:’-相析出越多,合金的强度越高﹔同时,在1170 ℃~1000 C内只有170 ℃的加工区间,加工范围小。由于锻迓较知短( 63mm ×310nm X600mm),在实际生产中喂钜困难,加之冷却水掉链条等因素影响,造成轧制过程中温度下降快,容易失去最佳的加工温度,导致裂边。

(2)此次热轧板坯为锻坯,厚度为63mm ×3 10mm ×600mm。侧面很不规则,第一次裂边修磨后,侧面仍不规则,增大了单位散热面 ,结果是该处局部温降快;另外,该侧面处不规则,在轧制过程中由于边部变形不充分而被拉裂,见图2。

由图3可以看出,1050℃~ 1150℃间有较好的塑性 ,为理想的热加工温度区间。实际生产中,考虑实际工艺设备情况,应尽可能提高加热温度。

由于热轧裂边原因分析如上,所以﹐从工艺角度出发,应从以下几个方面进行控制:

(3)用Omm × l00mm棒材经980 ℃~118o℃ ,每隔20℃作柯利布尔试验测试高温拉伸性能。测试结果如图3。

1)提高加热温度,由原工艺制度的1150℃~1160C提高到1200℃,以避免轧制时损失温度,错过最佳的热轧温度范围。

(2)上工序供坯侧面应规则,避免局部温降快和变形不充分而造成边部拉裂。

热轧工艺制度应由1150C~1160℃提高到1200℃,以获得最佳轧制温度范围。

上工序制坯应规整,避免局部温降快和局部变形不充分而拉裂。

半成品退火工艺制度由 1120℃~1140℃提高到1150C~1160 ℃,并按上限控制,以提高塑性,为冷轧提供良好的塑性条件。

退火成品工艺制度按1150 C~ 1160℃控制,以补偿表温与料温的差额来获得良好的晶粒度确保各项性能指标满足标准要求。