近年來(lái)，隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)等制造技術(shù)的不斷提高，高性能高溫合金環(huán)件得到了廣泛的應(yīng)用。這些環(huán)形件主要制造燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)機(jī)閘,渦輪機(jī)閘、燃燒室機(jī)閘、安裝邊、封嚴(yán)圈、擋板、殼體等直徑和高度不等的各種環(huán)形零件，這類零件使用工況不同對(duì)材料也有不同的要求,且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)推力及推重比的加大，傳統(tǒng)耐熱鋼制造的環(huán)形零件正逐漸被變形高溫合金替代。
生產(chǎn)工藝及保溫方式分析
目前高溫合金環(huán)件的生產(chǎn)主要采用軋制工藝，采用軋制工藝生產(chǎn)環(huán)形件的優(yōu)點(diǎn)為尺寸精度高、材料消耗低、機(jī)械加工量少、效率高、成本低；金屬流線完整、環(huán)件內(nèi)部組織致密；設(shè)備利用率高、模具壽命長(zhǎng)；容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、勞動(dòng)強(qiáng)度低。
另一種生產(chǎn)方式是自由鍛，其特點(diǎn)是投產(chǎn)快，不受重量限制，但材料利用率低，金屬流線差，***適用于新機(jī)研制所需的單件試制或小批量環(huán)形鍛件的生產(chǎn)。
保溫方式分析
由于高溫合金材料本身的特殊性，熱加工工藝塑性差，工藝敏感性強(qiáng)，且在環(huán)件的軋制過(guò)程中，若一味提高軋制溫度，雖然能提高高溫合金的塑性，但會(huì)造成晶粒過(guò)于粗大，且以軋制的變形程度而言，不足以破碎已經(jīng)長(zhǎng)大的晶粒使其重新形核并長(zhǎng)大，容易形成不均勻的內(nèi)部組織。
當(dāng)降低軋制溫度時(shí)，由于軋制時(shí)間較長(zhǎng)，坯料在軋制時(shí)會(huì)持續(xù)降溫，導(dǎo)致終軋溫度偏低，使得再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力不足，導(dǎo)致合金的再結(jié)晶完成不充分，在顯微組織中容易形成部分的拉長(zhǎng)晶粒。與此同時(shí)，過(guò)度的溫降使得高溫合金的變形抗力增大，容易在坯料表面（尤其是表面棱角處）產(chǎn)生裂紋。因此，相對(duì)較低的軋制溫度和良好的保溫措施是一種進(jìn)行環(huán)件軋制較為合適的方法。
目前大多采用包套的方式對(duì)坯料進(jìn)行保溫，室溫下將耐高溫纖維氈包裹在坯料外表面，并用細(xì)鐵絲捆綁，再將坯料入爐加熱，以確保坯料在轉(zhuǎn)移過(guò)程中纖維氈不易脫落。在軋制時(shí)，由于纖維氈經(jīng)高溫加熱后脆性增大，會(huì)隨著環(huán)件軋制變形而逐漸脫落。但是采用軟包套工藝也存在一些弊端：纖維氈的包裹和捆綁鐵絲過(guò)程較為復(fù)雜，耗時(shí)較多，會(huì)降低環(huán)件的生產(chǎn)效率；品質(zhì)較好的纖維氈普遍成本較高；脫落的纖維氈會(huì)影響車間現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，纖維單絲斷裂后會(huì)產(chǎn)生微小細(xì)絲，容易被人體吸入，沉積于肺部對(duì)呼吸系統(tǒng)造成損害。
針對(duì)上述問(wèn)題，我公司成功研制了針對(duì)不同溫度、保溫時(shí)間下高溫合金軋制的水性保溫涂料，在高溫合金入爐加熱前涂覆于其表面，待干燥后隨坯料入爐加熱即可。其中具有代表性的涂料型號(hào)有GZH-3-1 和GZH-5.
