高温合金零件的温锻工艺

在航空发动机零件生产方面，有一些高温合金零件已经采用温锻方法生产。涡流器内环的挤压件图如图5-2-45所示。材料为GH140。使用边余料冲出坯料（见图5-2-46）。由于GH140的材料费很贵，因此此零件改用温挤压法后可以使用边余料作为原材料，并可实现少无切削加工，降低生产成本。

图5-2-45 涡流器内环挤压件

图5-2-46 涡流器内环挤压件的坯料图

1.温锻坯料的软化热处理和润滑处理

为了降低流动应力，提高模具寿命，低温温锻前应进行软化热处理（淬火）。一般原始坯料硬度230HBW左右。采用1150℃加热，保温15min，在沸腾的水中冷却，硬度可降至160HBW左右。但由于该材料淬火温度在1000～1200℃范围内，随着淬火温度的提高，合金的晶粒长大，持久强度和蠕变强度虽有提高，高温瞬时强度也有提高，但热疲劳性能和高温塑性下降，因此采用1100℃加热，在冷水中或空气中冷却（在正沸的水中冷却，效果几乎一样）。此时坯料硬度降至170～178HBW左右。

低温温锻前经草酸盐处理。使用二硫化钼15%+氯化石蜡85%或石墨25%+氧化硼75%（以气缸油调和）作为润滑剂。

2.单位挤压力(www.xing528.com)

在第二节中已经阐明，由于高温合金的粘附现象一般比不锈钢还要严重，实际生产中温锻GH140用的温锻温度不宜高于400℃。本零件采用加热温度360℃，保温30min。使用电炉加热。

GH140在室温和在340～380℃挤压时，其单位挤压力（凸模单位压力）与变形程度的关系曲线如图5-2-47所示。

图5-2-47 单位挤压力和变形程度的关系

根据图5-2-47，可以确定在340～380℃温挤压时，反挤压变形程度不应大于55%；正挤压变形程度不应大于70%。极限变形程度的确定与当前模具钢可承受的单位挤压力的极限值有关。本零件变形程度48%，故可在360℃下一次挤压成形。

3.其他

在坯料上涂润滑剂后送入电炉中加热，在模具上另涂上同种润滑剂。由于GH140粘模，故卸料力很大，可能造成凸模拉断。因此除注意润滑剂的选择和使用外，尚应精心设计和加工凸模。模具预热温度100～150℃。模具材料为W6Mo5Cr4V2。挤压在曲柄压力机上进行。