GH2907合金精锻工艺剖析

GH2907合金是以Nb、Ti为主要强化元素的时效型铁钴镍基低膨胀合金，在650℃以

下具有很高的强度，低的膨胀系数，杰出的热疲惫性能和简直稳定的弹性模量。选用

低膨胀GH2907合金做薄壁静子结构部件，减小涡轮发动机旋转部件与固定部件之间

的间隙，能够节约耗油率约2%，大幅度下降能源消耗。受资料本身特性的影响，安排

细化难度大，合金的探伤杂波水平一直较高。近几年来，随着新机型的上马，

GH2907合金的年需求量急速飙升。因此不断优化铸造工艺，保证锻棒安排均匀细化

一直是GH2907合金棒材铸造尽力的方向。本文经过对不同铸造工艺出产的GH2907

合金棒材进行安排剖析，得出最佳的GH2907合金铸造出产工艺。

1实验资料和方法

选用双真空工艺出产的CH2907合金d508mm自耗锭共三炉，钢锭首先进行均匀化高

温分散，随后在3150t快锻机上开坯成d280mm棒坯，在1800t精锻机加热炉分别依

照A、B、C(A<b<c)< span="">三种准则进行加热，加热时间均为1h40min， 一火

开坯成d225mm棒材， 随后车光成中(210±1)mm棒材进行低倍、高倍安排和探伤检

验。横向低倍经过车光、精磨，粗糙度达到Ra0.8u.m，用工业硫酸铜腐蚀后目视法进

行低倍安排检验。横低倍检验完后，依照如图1所示的位置用砂轮片切取纵低倍，纵

低倍精磨后，粗糙度为Ra0.8um，同样用工业硫酸铜腐蚀后用目视法进行低倍安排检

验。在横低倍上边际、1/2半径以及中心切取15mmx15mmx15mm的金相试样， 用

1.5g硫酸铜溶液腐蚀1min， 在A X TO-VERT40MAT型光学显微镜下进行晶粒度评

级。探伤选用的是CTS-22型超声波探伤仪， 探伤频率p 2.5MHz。三种准则对应选用

钢锭的化学成分

见表1。

2

实验结果与讨论

2.1 横向低倍安排状况比照

从图1所示的横向低倍状况能够看出，微观上讲，A准则出产的棒材心部安排细微，边

际有将近50mm厚的粗晶层，B准则出产的棒材整体上晶粒安排均匀细微，C准则出产

的棒材整体上晶粒安排均匀，可是较B准则出产的棒材安排粗大。

2.2纵向低倍安排状况的比较

从图2所示的纵向低倍安排，A准则出产的试样边际安排粗大，均为拉长的未再结晶安

排，中心部位为细微的等轴晶粒，1/2半径靠边际部位混晶严峻，而且粗细晶区域之

间界限明显，简直没有过渡。经过剖析可知，外表的粗晶层是因为在再结晶温度以下

冷变形构成的轴向拉长和反常长大，受精锻机变形特色的影响，精锻机的铸造力无法

彻底传递到棒材心部，主要是外表变形，而从A准则出产的棒材纵向试样安排状况能

够初步判断，精锻机在铸造d265mm成品棒材时，变形层的深度根本在60mm左右。

2.3

晶粒安排状况比照

对A、B、C三种准则出产的低倍片进行解剖，调查横向和纵向晶粒安排，B准则和C准

则的晶粒根本彻底再结晶，并且比较均匀，B准则出产的棒材晶粒度在6.0级左右，C

准则出产的棒材晶粒度在4.0级左右。A准则出产棒材不同部位晶粒安排

3定论

GH2907合金的探伤杂波主要受晶粒度尺寸的影响。选用A准则加热出产，棒材心部

安排细微，外表因为温度低，未完成动态再结晶，会构成粗晶层；选用C准则加热出

产，因为温度超过了GH2907合金的晶粒度快速长大温度，精锻出产后晶粒无法彻底

细化；选用B准则出产工艺出产的GH2907合金棒材能够保证整个横截面安排均匀，细

微，探伤能够达到d2.0平底孔当量，彻底满足规范要求。