本發(fā)明涉及一種環(huán)形件的制造方法，特別是涉及了低應力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法。

背景技術：

GH4169高溫合金環(huán)件主要是應用于航空發(fā)動機機匣一類重要零部件，在實際應用中經(jīng)常出現(xiàn)機加時變形、尺寸穩(wěn)定性極差，造成零件機加變形的重要因素是毛坯內(nèi)部殘余應力過高，降低毛坯環(huán)件的內(nèi)部殘余應力可以有效緩解零件機加過程中因殘余應力釋放導致的變形。目前殘余應力通常由以下方法進行去除或調(diào)整：①通過熱作用去除應力，即通過加熱調(diào)整組織而使得殘余應力得到松弛或去除；②用機械作用去除和調(diào)整殘余應力，即利用材料內(nèi)部產(chǎn)生塑性變形來達到減低或調(diào)整殘余應力的目的。第一種方法不能徹底去除殘余應力，一般僅僅能去除30％～60％的殘余應力；第二種方法往往會破壞鍛件的完整性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種采用“固溶+冷脹形+時效”的方法，去除GH4169高溫合金環(huán)件的殘余應力，能夠去除環(huán)件90％以上的殘余應力，提高環(huán)件的性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所述低應力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法，其技術方案包括以下步驟：

按照一定的規(guī)格將GH4169高溫合金下料成棒材；將電爐點燃并加熱到1020±10℃，到溫后，將GH4169高溫合金棒材放入電爐中加熱、保溫，保溫時間按1.2min/mm計算；將棒材從電爐中取出，轉(zhuǎn)移到壓力機下進行鐓粗、沖孔制成中間坯，轉(zhuǎn)移時間≤50s；將中間坯趁熱回爐加熱至1020±10℃保溫，保溫時間按1.2min/mm；

將中間坯取出進行軋制，第一次預軋：芯輥以1.68mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.42mm/s，進行校園；第二次預軋：芯輥以0.86mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.24mm/s，進行校園；第三次預軋：芯輥以0.54mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.37mm/s，進行校園；軋制成形：芯輥以0.33mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.06mm/s，進行校園，然后取出得到GH4169高溫合金環(huán)件；

將GH4169高溫合金環(huán)件放入溫度為960±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時間為210min～220min；然后將環(huán)件取出放入水槽中冷卻，轉(zhuǎn)移時間≤10s，水溫≥160℃；

將環(huán)件沖水槽中取出后，冷卻至室溫，放入脹形機中進行冷脹形，脹形量為1.8％～2.2％；

將脹形后的環(huán)件放入溫度為720±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時間11小時～12小時，分散空冷；最終得到具有低應力的GH4169高溫合金環(huán)件。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述低應力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法，“固溶+冷脹形+時效”的方法，有效的去除了環(huán)件的殘余應力，環(huán)件在粗加工及熱處理后尺寸較為穩(wěn)定，有效改善了零件機加后的變形。固溶冷卻采用160℃以上的水介質(zhì)，與傳統(tǒng)固溶相比提高了水溫要求，增加了水的流動性(降低粘性)，有利于鍛件固溶冷卻時溫度的均勻性，有利于降低殘余應力水平；固溶后進行冷脹形，脹形變形量控制在1.8％～2.2％，調(diào)整鍛件內(nèi)部的殘余應力，減小殘余應力水平和改善應力分布。

具體實施方式

實施本發(fā)明所述的低應力GH4169高溫合金環(huán)件制造方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機、機械手、環(huán)軋機、熱處理爐、脹形機、水槽等設備。其具體實施方式：

所述GH4169高溫合金的主要化學元素含量(重量百分比)為：含C量≤0.08％、含Cr量17.0％～21.0％、含Ni量50.0％～55.0％、含Co量≤1.0％、含Mo量2.80％～3.30％、含Al量0.30％～0.70％、含Ti量0.75％～1.15％、含Nb量4.75％～5.50％、含B量≤0.006％、含Mg量≤0.01％、含Mn量≤0.35％、含Si量≤0.35％、含P量≤0.015％、含S量≤0.015％、含Cu量≤0.30％、含Ca量≤0.01％、含Pb量≤0.0005％、含Se量≤0.0003％、余量為Fe。

本方法的步驟如下：

按照一定的規(guī)格將GH4169高溫合金下料成棒材；將電爐點燃并加熱到1020±10℃，到溫后，將GH4169高溫合金棒材放入電爐中加熱、保溫，保溫時間按1.2min/mm計算；將棒材從電爐中取出，轉(zhuǎn)移到壓力機下進行鐓粗、沖孔制成中間坯，轉(zhuǎn)移時間≤50s；將中間坯趁熱回爐加熱至1020±10℃保溫，保溫時間按1.2min/mm；

將中間坯取出進行軋制，第一次預軋：芯輥以1.68mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.42mm/s，進行校園；第二次預軋：芯輥以0.86mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.24mm/s，進行校園；第三次預軋：芯輥以0.54mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.37mm/s，進行校園；軋制成形：芯輥以0.33mm/s的進給速度進行軋制，到達預計尺寸后，將芯輥的進給速度降為0.06mm/s，進行校園，然后取出得到GH4169高溫合金環(huán)件；

將GH4169高溫合金環(huán)件放入溫度為960±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時間為210min～220min；然后將環(huán)件取出放入水槽中冷卻，轉(zhuǎn)移時間≤10s，水溫≥160℃；

將環(huán)件沖水槽中取出后，冷卻至室溫，放入脹形機中進行冷脹形，脹形量為1.8％～2.2％；

將脹形后的環(huán)件放入溫度為720±10℃的電爐中加熱、保溫，保溫時間11小時～12小時，分散空冷；最終得到具有低應力的GH4169高溫合金環(huán)件。