航天用Inconel600/GH3600合金管成形工藝研究

Inconel600/GH3600/NS3102/NS312/N06600/W.Nr.2.4816/NiCrl5Fe/NA14/NC15FE/NCF1B合金

GH3600合金是一種適用于l100℃以下承受低載荷的抗氧化銀基高溫合金﹐而航天用GH3600合金管材主要用于運載火箭上而級動力裝置的氫氧火箭發(fā)動機。GH3600合金無縫管作為我國新一代氫氧發(fā)動機的主要配套產(chǎn)品和關鍵攻關項目﹐對提高我國航天發(fā)展的綜合實力起到重要的促進作用·目前國內(nèi)鎳基管材的開坯主要采用鍛造＋鉆孔或斜軋穿孔工藝·本文工藝采用擠壓工藝開坯﹐并研究了不同的冷軋加工率及成品退火制度對成品性能的影響﹐獲得了航天用GH3600管材生產(chǎn)工藝·

原料固溶態(tài)鍛坯﹐表面的鍛造氧化皮已經(jīng)打磨去除﹐具體物理狀態(tài)見表1∶原料的化學成分見表2。

一般鎳基管材采用的開坯方式主要包括鍛造＋鉆孔及斜軋穿孔·其中鍛造＋鉆孔工藝由于鍛造比的限制﹐管坯晶粒度相對不均勻﹐加之鉆孔工序?qū)υ系睦速M比較大﹐所以一般只適用于壁厚較厚·長度短并且難于熱加工材料管坯的制備叫;而斜軋穿孔工藝雖然具有效率高﹒成品率高的優(yōu)點;但是由于其自身的結(jié)構(gòu)限制，不論是兩輻、三輾斜軋穿孔開坯，材料的受力方式都不是三向壓應力﹐從而使管坯的橫截面上產(chǎn)生環(huán)狀徼裂紋而影響后續(xù)加工的可能性，因此，航天用GH3600合金管材選用了擠壓的開坯方式,避免上述情況的產(chǎn)生管材擠壓開坯的關鍵點在于擠壓比.擠壓溫度的匹配﹐高擠壓比有利于獲得更加均勻的組織但同時會增加擠壓力，而高擠壓溫度在降低擠壓力的同時降低了產(chǎn)品表面的質(zhì)量和尺寸精度!同時高溫合金擠壓中的包套及潤滑方式同樣起到了至關重要的作用叫擠壓開坯的設備選用2.5MN臥式擠壓機,擠壓坯料規(guī)格為準y 125 mm ×準內(nèi)37 mm×長度L，外表而采用銅包套潤滑﹐擠壓力在1.6～1.8 MN,擠壓參數(shù)見表3.

擠壓后管坯的晶粒度為7.5級，火雜有一定的細e紐織,微觀組織見圖1，山圖可知,通過擠壓開坯后原料的晶粒度有明顯的提高,t然在組織中夾朵有定的細晶組織,但是相對于擠壓前有明顯的均勻化趨勢,對后續(xù)成品的加工提供了均勻穩(wěn)定的管坯組織.

成品冷軋工藝研究

成品冷軋采用了兩種不同的加工率分配方法，針對從準15 mm×1.75 mm軋至準5.8 mm x0.4 mm成品的不同冷軋工藝，對比了不同的冷軋工藝對成品力學性能的影響，

工藝1的退火間道次加工率分配在68.9%～70%的范圍內(nèi)，工藝2的退火間道次加工率分配在51.5%~56.9%之間,具體工藝對比見表4.在相同參數(shù)的中間熱處理和成品熱處理后的室溫及900℃高溫拉伸性能見表5,對應的微觀組織見圖2.