含奥氏体材料合金锻件内部组织符合理化测试的成型方法

技术领域

本发明属于锻造冷加工领域，涉及含奥氏体材料合金锻件内部组织符合理化测试的成型方法。

背景技术

1Cr18Ni9Ti是含钛奥氏体不锈钢材料，其中合金元素为C、Si、Mn、P.、S、Cr、Ni、Ti。按照标准GJB2294-95要求；实际生产中锻件最终力学性能指标个别超标；对锻件最终的力学性能要求有很大的影响，造成锻件理化不合格，应用范为在650～750℃范围内有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能，是和制造在750℃以下要求有高强度和750℃以下要求耐腐蚀的航空、航天发动机高温零件部分。由于其耐腐蚀的性能，在航空、航天等领域得到广泛的应用，是目前国外航空发动机上使用最为广泛的不锈钢材料之一。

由于1Cr18Ni9Ti合金锻件对锻件性能的要求，对锻造过程及热处理要求较高，特别是锻造生产冷却剂热处理制度影响对锻件的生产参数控制要求不同，如果生产参数控制不到位，使得每一参数的变化，都直接影响锻件的内部组织，使得产品无法满足最终所需要求，造成产品报废而产生很大的资源浪费。

1Cr18Ni9Ti钢在航空上一般应用在高速旋转的承力件或转动件上，使用上，对锻件抗拉和冲击性能要求高，但是，在锻造过程中，锻造温度和加热次数对其数值影响均明显。

在常规锻造方法为：

下料-成型-热处理-理化，锻造普通件通常方法完成后，对锻件进行理化检测有时存在性能指标不合格，对于性能指标超标不合格的研究甚少。这样致使锻件报废。

发明内容

本发明的目的是：根据对1Cr18Ni9Ti材料锻件性能不合格的情况，来提供不同的1Cr18Ni9Ti冷锻造方法，通过对冷锻造方法的控制，来改善锻件的内部组织，用锻造的方法来满足锻件设计要求合理的锻造成型方案，得到合格稳定的内部组织和力学性能指标。

技术方案：

一种含奥氏体材料合金锻件内部组织符合理化测试的成型方法，包括：

实测已成型且热处理后的锻件的屈服强度；

若实测的屈服强度不合格，对该锻件进行冷锻；

常温放置即可得到合格的锻件。

对该锻件进行冷锻，包括：

根据实测的屈服强度，确定对应的分类锻造方法，从而选择合适的锤击次数和锤击间隙。

屈服强度和分类锻造方法的对应关系为：

屈服强度实测在509MPa-508MPa范围对应一类冷锻；

屈服强度实测在507MPa-506MPa范围对应二类冷锻；

屈服强度实测在505MPa-504MPa范围对应三类冷锻；

屈服强度实测在503MPa-501MPa范围对应四类冷锻。

分类锻造方法和锤击次数的对应关系为：

一类冷锻：锤击次数1∽2次；二类冷锻：锤击次数2∽3次；三类冷锻：锤击次数3∽4次；四类冷锻：锤击次数4∽5次。

分类锻造方法与锤击间隙之间的对应关系为：

一类冷锻：无锤击间隙；二类冷锻：1∽2秒；三类冷锻：2∽3秒四类冷锻：3∽4秒。

冷锻在室温进行即可。

常温放置时长为2小时。

本发明的有益效果是：

1Cr18Ni9Ti钢属于马氏体-铁素体型不锈钢，经对原材料AL元素含量测定，来提供不同的1Cr18Ni9Ti锻造方法，来改善锻件的内部组织，用冷锻的方法来满足锻件设计要求合理的锻造成型方案，得到合格稳定的内部组织，提高锻件理化测定内部组织的合格率来减少废品损失，大大的提高了锻件的合格率。

具体实施方式

对1Cr18Ni9Ti材料锻件力学性能不合格的情况测定，来提供不同的1Cr18Ni9Ti冷锻造方法，通常的1Cr18Ni9Ti锻件技术指标按照GJB5040-2001屈服强度的要求为≥510MPa实际测定的含量范围为下表：

通过对锻造方法的控制，来改善锻件的内部组织，用锻造的方法来满足锻件设计要求合理的锻造成型方案，得到合格稳定的内部组织。冷锻时通过对常温的内部组织进行锻造合适的改善，从而得到所需锻件的内部组织来满足锻件最终力学性能的要求。

所述方法包含以下步骤：

步骤一、对已成型且热处理后的进行冷锻，按锻件技术条件标准，屈服强度的实际不合格测定数值定级别，确定冷锻方法，

步骤二、分类锻造方法；一类、二类、三类、四类锻造；

屈服强度实测在509MPa-508MPa范围对应一类冷锻；锤击次数1∽2；

屈服强度实测在507MPa-506MPa范围对应二类冷锻；锤数次数2∽3；

屈服强度实测在505MPa-504MPa范围对应三类冷锻；锤数次数3∽4；

屈服强度实测在503MPa-501MPa范围对应四类冷锻；锤数次数4∽5；

步骤三、冷锻方法

分类锻造方法；一类、二类、三类、四类锻造；

一类冷锻；锤击次数1∽2次；锤击间无间隙

二类冷锻；锤击次数2∽3次；间隙1∽2秒后锤击

三类冷锻；锤击次数3∽4次；间隙2∽3秒后锤击

四类冷锻；锤击次数4∽5次；间隙3∽4秒后锤击

步骤四、锻造后处理方法：无需进行再次热处理，常温即可放置2小时后进行理化检测。

步骤五、100％进行力学性能检查。

实施例：

(1)发动机型号“斯贝”环件X2504168锻件，材料为1Cr18Ni9Ti；类别：Ⅱ锻件尺寸：Φ944×Φ845×118

(2)工艺流程：下料→锻荒→车内孔→马架扩孔、平端面→扩孔→热处理→理化→粗车→探伤→酸洗→打磨→终检→入库。

(3)对生产炉号为Mo1541413D/子1541713D-2；数量：10.5件在锻荒、车内孔、马架扩孔、平端面、扩孔、热处理后进行理化测试测定屈服强度测定为：508MPa；507MPa；按上述方案判定为二类，故进行冷变形返修；

(4)选定设备在3t自由锻锤上进行，锤击次数设定为2锤；间隙时间为2秒，锻后直接进行理化测试(锻件和理化件同时进行)

(5)理化测试如下：

经理化检测力学性能均合格。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。