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(yùn)載火箭上而級(jí)動(dòng)力裝置的氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。GH3600合金無(wú)縫管作為我國(guó)新一代氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的主要配套產(chǎn)品和關(guān)鍵攻關(guān)項(xiàng)目﹐對(duì)提高我國(guó)航天發(fā)展的綜合實(shí)力起到重要的促進(jìn)作用·目前國(guó)內(nèi)鎳基管材的開(kāi)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(kāi)坯﹐并研究了不同的冷軋加工率及成品退火制度對(duì)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(jiàn)表1∶原料的化學(xué)成分見(jiàn)表2。

一般鎳基管材采用的開(kāi)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(duì)不均勻﹐加之鉆孔工序?qū)υ系睦速M(fèi)比較大﹐所以一般只適用于壁厚較厚·長(zhǎng)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(diǎn);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(kāi)坯，材料的受力方式都不是三向壓應(yīng)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(kāi)坯方式,避免上述情況的產(chǎn)生管材擠壓開(kāi)坯的關(guān)鍵點(diǎn)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(shí)會(huì)增加擠壓力，而高擠壓溫度在降低擠壓力的同時(shí)降低了產(chǎn)品表面的質(zhì)量和尺寸精度!同時(shí)高溫合金擠壓中的包套及潤(rùn)滑方式同樣起到了至關(guān)重要的作用叫擠壓開(kāi)坯的設(shè)備選用2.5MN臥式擠壓機(jī),擠壓坯料規(guī)格為準(zhǔn)y 125 mm ×準(zhǔn)內(nèi)37 mm×長(zhǎng)度L，外表而采用銅包套潤(rùn)滑﹐擠壓力在1.6～1.8 MN,擠壓參數(shù)見(jiàn)表3.

擠壓后管坯的晶粒度為7.5級(jí)，火雜有一定的細(xì)e紐織,微觀組織見(jiàn)圖1，山圖可知,通過(guò)擠壓開(kāi)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(xì)晶組織,但是相對(duì)于擠壓前有明顯的均勻化趨勢(shì),對(duì)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(duì)從準(zhǔn)15 mm×1.75 mm軋至準(zhǔn)5.8 mm x0.4 mm成品的不同冷軋工藝，對(duì)比了不同的冷軋工藝對(duì)成品力學(xué)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(duì)比見(jiàn)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(jiàn)表5,對(duì)應(yīng)的微觀組織見(jiàn)圖2.