有一種材料常被稱為工業(yè)上的明珠——高溫合金，其絲材在航空發(fā)動機、核電反應(yīng)堆等不同領(lǐng)域的關(guān)鍵部件中發(fā)揮了重要作用。該類領(lǐng)域嚴苛的工況環(huán)境對高溫合金絲材在室、高溫力學性能、工藝性能和組織等方面提出了比普通合金絲材更高的要求。尤其核用高溫合金絲材，對尺寸精度和表面質(zhì)量提出了更為嚴苛的要求。

盡管高溫合金絲材的用量目前與高大上的渦輪盤、鍛件不在一個數(shù)量級，但絲材特殊制備工藝卻一點也不簡單。由于生產(chǎn)工藝鏈條長，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)水平直接決定了最終構(gòu)件的服役性能。

你知道高溫合金絲材生產(chǎn)工藝流程嗎？下面讓道哥帶你了解一下！

（1）冶煉

當前生產(chǎn)高溫合金的冶煉工藝路線大致有如以下三種：①真空感應(yīng)爐+電渣重熔雙聯(lián)工藝；②真空感應(yīng)爐+真空電弧重熔雙聯(lián)工藝；③真空感應(yīng)爐+電渣重熔+真空電弧重熔三聯(lián)工藝。實際生產(chǎn)過程中，冶煉工藝的選擇應(yīng)綜合考慮合金組織形態(tài)和純凈度、綜合性能指標等能否滿足技術(shù)條件要求以及經(jīng)濟效益的優(yōu)劣等多方面因素。

（2）均勻化

為了減輕高溫合金鑄錠的元素偏析，在熱加工前必須對其進行均勻化處理，以保證順利開坯。實際生產(chǎn)中，均勻化工藝（溫度與時間）的確定首先應(yīng)保證偏析元素原子的充分擴散，滿足應(yīng)用要求，同時也要考慮實際生產(chǎn)成本和效率。此外，枝晶間復雜的相析出使得均勻化工藝更加復雜，必須避免低熔點有害相在均勻化過程中發(fā)生熔化，產(chǎn)生“過燒"現(xiàn)象。

（3）熱加工

1）開坯

為了破碎鑄錠粗大的柱狀晶，優(yōu)化析出相尺寸和形態(tài)，從而獲得具有良好冷、熱加工性能的坯料，需要對均勻化處理后的鋼錠進行開坯。開坯作為高溫合金的初次熱加工環(huán)節(jié)，其在整個生產(chǎn)流程中起著至關(guān)重要的作用。生產(chǎn)高溫合金絲材時，主要采用自由鍛工藝進行開坯，即“鐓粗+拔長"組合，核心工藝參數(shù)包括鍛造溫度、壓下量和送進量等。為了獲得均勻細晶組織的坯料并避免嚴重的開裂，選取*的開坯工藝參數(shù)組合極為重要。

2）熱軋

高溫合金絲材生產(chǎn)過程中，熱軋是獲得能滿足多道次拉拔要求盤條的重要工序。為制備出無折疊、耳子、結(jié)疤、分層及肉眼可見的裂紋等缺陷，且具有理想組織和力學性能的盤條，熱軋過程中溫度制度和變形制度的合理控制尤為關(guān)鍵。通常情況下，由于孔型系統(tǒng)和尺寸基本是既定的，變形制度不易改變。因此，熱軋工藝的控制主要在于開軋溫度和終軋溫度。

（4）固溶處理

對于高溫合金絲材，為了達到冷拔前最佳的軟化狀態(tài)，需要對熱軋盤條進行固溶處理。固溶處理溫度和時間的確定首先需保證第二相充分溶解于基體，同時應(yīng)避免晶粒長大。

（5）歸圓和剝皮

為保證冷拉絲材的尺寸精度和表面質(zhì)量，固溶處理后盤條需進行歸圓和剝皮處理。

（6）冷拔

高溫合金絲材屬于冷加工延伸產(chǎn)品，生產(chǎn)中冷拉變形（冷拔）是關(guān)鍵工序，直接影響合金絲材的性能、表面質(zhì)量和尺寸精度等。實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)原材料特性、成品絲材的規(guī)格和性能要求確定合適的變形量和拉拔道次。此兩個關(guān)鍵工藝參數(shù)設(shè)計不當會使強度不能滿足制作后續(xù)構(gòu)件的要求，且抗彎曲和扭轉(zhuǎn)能力變差，同時也無法保證絲材表面質(zhì)量和尺寸精度。

（7）在線退火

高溫合金絲材經(jīng)冷拔后加工硬化明顯，通常采用在線退火工藝使之軟化。溫度和時間是該工序的關(guān)鍵工藝參數(shù)，需根據(jù)材料特性和產(chǎn)品需求進行確定。

（8）表面處理

本文將在線退火后的去除氧化皮工序和覆膜工序統(tǒng)稱為表面處理。通常采用酸洗或機械法去除氧化皮。實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)絲材表面氧化情況和成品絲材的技術(shù)要求制定合理的氧化皮去除方案。對于高溫合金金，因其難變形，對涂層與潤滑要求高，表面必須涂上或生成一層較厚的、具有附著力強、表面較粗糙的潤滑涂層（覆膜），以便在拉拔時作為載體吸附潤滑劑并帶入模孔內(nèi)，形成良好潤滑膜，從而保證絲材順利拉拔。此外，潤滑涂層應(yīng)易清理，且應(yīng)具有很好的抗蝕能力、較均勻的通條機械性能、良好的韌性。

絲材中間坯經(jīng)在線退火后，經(jīng)一定次數(shù)的工藝循環(huán)后冷拔至成品規(guī)格的絲材。最后，根據(jù)絲材表面情況采用酸洗或機械法去除氧化皮，經(jīng)相關(guān)檢驗合格后，入庫。