一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材及其制备方法与流程

1.本技术涉及高温合金材料的技术领域，更具体地说，涉及一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材及其制备方法。


背景技术：

2.gh4169合金是一种镍-铬-铁基沉淀强化型变形高温合金，其标准热处理态的组织由γ基体、主要强化相γ
′′
(ni3nb)、辅助强化相γ
′
(ni3(al,ti,nb))、δ相以及少量的ti(c,n)和nbc组成。该合金在650℃以下具有较高的强度，并具有良好的抗热疲劳、抗氧化和优异的冷、热加工性能，成为650℃以下用量最大的高温合金。
3.近年来，gh4169合金的深加工产品——带材，已成为一类重要的战略性材料，被广泛用于制作航空航天、核电核能、电工电子、石油化工、新能源、医疗等领域中的高级敏感元件和弹性元件等。
4.随着航空航天、核电核能等领域技术的发展，对gh4169合金带材制元件的强度、使用寿命和形位公差等提出了更高要求，进而对所用合金带材的纯净度、组织性能、表面质量和尺寸精度提出了更为严格的要求。
5.进入21世纪以来，国内涌现出许多新兴的高温合金带材精深加工企业，这些企业的装备水平和生产工艺均在不断提升。然而，国内高端领域发展所需的高品质高温合金带材（兼具高尺寸精度、良好板型、高表面质量和优异、稳定的性能）加工水平整体依旧落后。目前，航空航天、核电核能等领域急需的高品质gh4169合金带材仍严重依赖进口。


技术实现要素：

6.为了提高镍-铬-铁基高温合金带材的尺寸精度、表面质量、性能及其稳定性，本技术提供一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材及其制备方法。镍-铬-铁基高温合金带材的典型代表即国产gh4169合金带材。
7.第一方面，本技术提供一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，采用如下的技术方案：一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，具体包括以下步骤：带坯制备、中间坯冷轧、中间坯退火、中间坯表面处理、成品冷轧、成品退火、拉矫：其中，带坯制备：将铸锭高温均匀化热处理后，扒皮、锻造至厚度为45-80mm、宽度≥200mm的板坯；将所述板坯进行二次均匀化处理后，经过热轧和固溶处理，得到厚度为3.0-4.0mm的带坯；将所述带坯进行酸洗和砂光处理后，制得冷轧用带坯；中间坯冷轧：将所述冷轧用带坯进行冷轧，获得满足带材成品冷轧厚度要求的冷轧态中间坯；中间坯退火：将所述冷轧态中间坯进行退火处理，获得退火态中间坯。
8.中间坯表面处理：将所述退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，获得经过表面处理的中间坯；
成品冷轧：将所述经过表面处理的中间坯进行成品冷轧，获得冷轧态的成品带坯；成品退火：将所述冷轧态的成品带坯进行退火处理，获得带材；拉矫：将所述带材进行拉矫，获得成品带材，即高品质镍-铬-铁基高温合金带材；所述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.10-0.50mm，宽度为200-400mm。
9.本技术通过增加板坯二次均匀化热处理可进一步提高板坯的成分组织均匀性；通过对退火态中间坯进行表面处理可为进一步提高带材表面质量奠定基础；通过控制合理的成品冷轧变形量和成品退火工艺可获得具有均匀细晶组织且组织性能满足技术指标要求的带材，并实现对尺寸精度的控制，通过采取优化的工艺进行拉矫可进一步提高带材平直度。
10.优选地，所述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.10-0.50mm，宽度为200-400mm。
11.优选地，所述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.10-0.20mm，宽度为200-270mm。
12.在一个具体的实施方案中，所述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.30mm或0.20mm。
13.在一个具体的实施方案中，所述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的宽度为200mm或260mm。
14.优选地，所述带坯制备工序中，所述二次均匀化热处理的装炉温度≤600℃，之后以≤75℃/h的升温速度升至1180-1200℃，保温时间的计算方式如下：t≥0.3d其中，t表示二次均匀化热处理保温时间（h），d为板坯厚度（mm）；保温后炉冷至炉温≤500℃后出炉。
15.优选地，所述砂光处理具体为：采用40-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值细于1.0μm。
16.优选地，所述砂光处理具体为：依次采用40-80-120-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值细于1.0μm。
17.优选地，所述中间坯冷轧工序为：将厚度为3.0-4.0mm的带坯进行冷轧，经多火次冷轧将带坯轧至厚度为0.2-1.0mm的冷轧态中间坯，火次冷轧变形量为30-60%，道次冷轧变形量为10-15%。
18.优选地，所述中间坯退火工序为：将冷轧态中间坯进行退火处理，退火温度为1050-1100℃，走带速度为1-15m/min。
19.优选地，所述退火处理在连续退火炉中进行。
20.优选地，所述连续退火炉为高纯氢气氛，氢气纯度为99.99%。
21.优选地，所述中间坯表面处理工序中，根据所述退火态中间坯退火后的表面状态，需选择不少于两种厚度的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗和烘干。
22.优选地，所述烘干的温度为50-100℃。
23.优选地，所述成品冷轧工序中，成品冷轧变形量为40-55%，道次冷轧变形量为10-15%。
24.优选地，所述成品退火工序为：所述退火处理的退火温度为1060~1090℃，走带速
度为5~20m/min。
25.第二方面，本技术提供一种利用上述制备方法制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材。
26.优选地，所述高温合金带材的晶粒度为7.5-10.0级，交货态室温延伸率≥50%，交货态+时效态室温延伸率≥20%。
27.优选地，所述高温合金带材的厚度精度为高温合金带材目标厚度的
±
（3.0-5.0）%。
28.优选地，所述高温合金带材的表面粗糙度值为0.08~0.13μm。
29.优选地，按质量百分比计，所述高温合金带材包含以下成分：c≤0.04%，si≤0.25%，mn≤0.25%，cr 17.0~21.0%，ni 50.0~55.0%，mo 2.8~3.3%，nb+ta 4.75~5.25%，ti 0.75~1.15%，al 0.30~0.70%，co≤0.04%，cu≤0.10%，p≤0.010%，s≤0.0008%，o≤0.0025%，n≤0.0050%，b≤0.002%，ta≤0.05%，余量为fe。
30.本技术提供的一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材及其制备方法，通过对板坯进行二次均匀化热处理进一步提高了板坯的成分组织均匀性，为带材冷轧过程中尺寸精度的控制、成品带材组织均匀性控制奠定了良好的基础；通过酸洗+砂带修磨显著提升了高表面质量的带坯，为成品带材表面质量的控制奠定了良好的基础；通过优化控制中间坯冷轧、中间坯退火、表面处理、成品冷轧、成品退火和拉矫等关键工艺参数，制备出了具有均匀细晶组织的、尺寸精度高、表面质量好、力学和工艺性能优异的高品质镍基高温合金带材。
31.综上所述，本技术具有以下有益效果：1. 本技术提供了一种高品质镍基高温合金带材的制备方法，通过对板坯进行二次均匀化热处理，结合带坯酸洗+砂带修磨，并通过优化控制中间坯冷轧、中间坯退火、表面处理、成品冷轧、成品退火和拉矫等关键工艺参数，使得制备出的镍-铬-铁基高温合金兼具高尺寸精度高和高表面质量好，且组织性能均匀性好，可推广应用于航天、航空、核电等领域。
32.2. 本技术获得的厚度为0.10~0.50mm的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒度为7.5~10.0级，交货态室温延伸率≥50%，交货态+时效态室温延伸率≥20%，厚度精度为
±
（3.0-5.0%）δ，带材表面粗糙度ra值为0.08~0.13μm。
33.3. 利用本技术提供的高品质镍-铬-铁基高温合金带材制备方法制得的带材，其组织性能均匀性好，并且具有优异的室温拉伸性能、工艺性能、高尺寸精度和高表面质量，适合大范围推广应用。
附图说明
34.图1为本技术实施例1提供的高品质镍-铬-铁基高温合金带材实物照片。
35.图2为本技术实施例2提供的高品质镍-铬-铁基高温合金带材晶粒组织照片。
具体实施方式
36.本技术提供的制备方法能够有效提高镍-铬-铁基高温合金带材的尺寸精度、表面质量、性能及其稳定性，获得高品质镍-铬-铁基高温合金带材。镍-铬-铁基高温合金带材的典型代表即国产gh4169合金带材。以下本技术以国产gh4169合金带材为例，进一步阐述本
申请的技术方案。
37.一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，包括以下步骤：带坯制备、中间坯冷轧、中间坯退火、中间坯表面处理、成品冷轧、成品退火、拉矫。
38.具体如下：（1）带坯制备：将铸锭高温均匀化热处理后，扒皮、锻造至厚度为45-80mm、宽度≥200mm的板坯；将板坯进行二次均匀化处理后，经过热轧和固溶处理，得到厚度为3.0-4.0mm的带坯；将带坯进行酸洗和砂光处理后，制得冷轧用带坯。
39.其中，铸锭的制备过程可以是真空感应熔炼+电渣重熔、真空感应熔炼+真空自耗重熔或真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗重熔。
40.其中，二次均匀化热处理具体如下：装炉温度≤600℃，之后以75℃/h的升温速度升至1185-1190℃，保温25-28h，保温后炉冷至炉温为450-500℃后出炉。
41.保温时间的计算方式如下：t≥0.3d其中，t表示二次均匀化热处理保温时间（h），d为板坯厚度（mm）。
42.其中，砂光处理具体如下：依次采用40-80-120-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值为0.8μm。
43.（2）中间坯冷轧：将冷轧用带坯进行冷轧，获得满足带材成品冷轧厚度要求的冷轧态中间坯。
44.具体地，经3火次轧程将冷轧用带坯轧至为冷轧态中间坯。
45.具体地，冷轧态中间坯的厚度为0.2-1.0mm。
46.具体地，火次冷轧变形量为30-60%，道次冷轧变形量为10-15%。
47.（3）中间坯退火：将冷轧态中间坯进行退火处理，获得退火态中间坯。
48.其中，退火处理温度为1050-1100℃，各轧程获得的冷轧态中间坯的走带速度分别为1-15m/min。
49.其中，利用连续退火炉对冷轧态中间坯进行退火处理。
50.其中，连续退火炉为高纯氢气氛，氢气纯度为99.99%。
51.（4）中间坯表面处理：将一定厚度的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，获得经过表面处理的中间坯。
52.具体地，根据退火态中间坯退火后的表面状态，需选择不少于两种厚度的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗和烘干，烘干温度50-100℃。
53.优选地，烘干温度为80-100℃。
54.（5）成品冷轧：将经过表面处理的中间坯进行成品冷轧，获得冷轧态的成品带坯。
55.优选地，成品冷轧变形量为40-55%，道次冷轧变形量为10-15%。
56.（6）成品退火：将冷轧态的成品带坯进行退火处理，获得组织性能满足技术指标要求的带材。
57.优选地，成品退火温度为1060-1090℃，走带速度为5-20m/min。
58.优选地，成品退火温度为1070-1080℃，走带速度为12-13 m/min。
59.（7）拉矫：将获得的带材进行拉矫，获得成品带材，即高品质镍-铬-铁基高温合金带材。
60.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
61.以下结合实施例1-2、附图1-2、对比例1-3以及性能检测结果对本技术作进一步详细说明。
实施例
62.实施例1本实施例提供了一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材。
63.该高品质镍-铬-铁基高温合金带材包含以下成分：c 0.0082%，si 0.033%，mn 0.0062%，cr 18.20%，ni 53.08%，mo 2.96%，nb+ta 4.97%，ti 1.00%，al 0.60%，co＜0.01%，cu 0.0021%，p＜0.005%，s＜0.0004%，o 0.0004%，n 0.0024%，b＜0.002%，余量为fe。
64.该高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，具体包括以下步骤：（1）带坯制备：将真空感应熔炼+真空自耗重熔的铸锭高温均匀化热处理后，扒皮、锻造至厚度为70mm、宽度215mm的板坯。
65.将板坯进行二次均匀化处理后，经过热轧和固溶处理，得到厚度为3.5mm的带坯。
66.其中，二次均匀化热处理具体如下：装炉温度为600℃，之后以75℃/h的升温速度升至1190℃，保温25h，保温后炉冷至炉温为450℃后出炉。
67.将带坯进行酸洗和砂光处理后，制得冷轧用带坯。
68.其中，砂光处理具体如下：依次采用40-80-120-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值为0.8μm。
69.（2）中间坯冷轧：将经过“热轧、固溶处理、热轧和固溶处理”、厚度为3.5mm的冷轧用带坯在冷轧机上进行冷轧，获得厚度为0.5mm的冷轧态中间坯。
70.冷轧工序如下：经3火次轧程将冷轧用带坯轧至厚度为0.5mm的冷轧态中间坯。
71.火次轧程为δ3.5mm（冷轧前厚度）
→
δ1.8mm（第1火次冷轧后厚度）
→
δ1.0m（第2火次冷轧后厚度）
→
δ0.5mm（第3火次冷轧后厚度）。
72.对应火次冷轧变形量为48.6%（第1火次冷轧后变形量）
→
44.4%（第2火次冷轧后变形量）
→
50.0%（第3火次冷轧后变形量）。
73.第1轧程为：δ3.5mm
→
δ2.98mm
→
δ2.58m
→
δ2.27mm
→
δ2.02mm
→
δ1.80mm。
74.对应道次变形量为14.9%
→
13.4%
→
12.0%
→
11.0%
→
10.9%。
75.第2轧程为：δ1.80mm
→
δ1.53mm
→
δ1.31mm
→
δ1.14mm
→
δ1.0mm。
76.对应道次变形量为15.0%
→
14.4%
→
13.0%
→
12.3%。
77.第3轧程为：δ1. 0mm
→
δ0.85mm
→
δ0.73m
→
δ0.63mm
→
δ0.56
→
δ0.50mm。
78.对应道次变形量为15.0%
→
14.1%
→
13.7%
→
11.1%
→
10.7%。
79.（3）中间坯退火：利用连续退火炉对冷轧态中间坯进行退火处理，获得退火态中间坯。
80.退火处理工序为：对于厚度分别为1.8mm、1.0mm和0.5mm的冷轧态中间坯，退火处
理温度均为1080℃，走带速度分别为1m/min、2mm/min和6mm/min。
81.其中，连续退火炉为高纯氢气氛，氢气纯度为99.99%。
82.（4）中间坯表面处理：将厚度为1.0mm的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，烘干温度为100℃，获得中间坯；将厚度为0.5mm的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，烘干温度为100℃，获得经过表面处理的中间坯。
83.（5）成品冷轧：将经过表面处理的中间坯进行成品冷轧，成品冷轧变形量为40%，获得冷轧态的成品带坯。
84.成品冷轧工序为：轧程为：δ0.5mm
→
δ0.43mm
→
δ0.375m
→
δ0.335mm
→
δ0.30mm。
85.对应道次变形量为14.0%
→
12.8%
→
10.7%
→
10.4%。
86.（6）成品退火：将冷轧态的成品带坯进行退火处理，退火温度为1070℃，走带速度为12m/min；获得带材；（7）拉矫：将获得的带材进行拉矫，获得成品带材，即高品质镍-铬-铁基高温合金带材。
87.本实施例制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.3mm，宽度为200mm。如图1所示，图1为实施例1提供的高品质镍-铬-铁基高温合金带材实物照片。经检验，制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒度为8.0级；交货态室温抗拉强度为862mpa，屈服强度为400mpa，延伸率为61%；交货态+时效态室温抗拉强度为1355mpa，屈服强度为1180mpa，延伸率为36.0%；交货态带材埃里克森杯突值为11.01mm。制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度精度为带材目标厚度的
±
4%，表面粗糙度为0.125μm。
88.实施例2本实施例提供了一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材。
89.该高品质镍-铬-铁基高温合金带材包含以下成分：c 0.029%，si 0.051%，mn 0.0051%，cr 18.85%，ni 53.25%，mo 3.24%，nb+ta 5.18%，ti 1.07%，al 0.47%，co 0.010%，cu 0.0040%，p＜0.004%，s＜0.0004%，o 0.0024%，n 0.0035%，b＜0.002%，余量为fe。
90.该高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，具体包括以下步骤：（1）带坯制备：将真空感应熔炼+真空自耗重熔的铸锭高温均匀化热处理后，扒皮、锻造至厚度为80mm、宽度280mm的板坯。
91.将板坯进行二次均匀化处理后，经过热轧和固溶处理，得到厚度为3.5mm的带坯。
92.其中，二次均匀化热处理具体如下：装炉温度为600℃，之后以75℃/h的升温速度升至1185℃，保温28h，保温后炉冷至炉温为500℃后出炉。
93.将带坯进行酸洗和砂光处理后，制得冷轧用带坯。
94.其中，砂光处理具体如下：依次采用40-80-120-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值为0.8μm。
95.（2）中间坯冷轧：将经过“热轧、固溶处理、热轧和固溶处理”、厚度为3.5mm的冷轧用带坯在冷轧机上进行冷轧，获得厚度为0.44mm的冷轧态中间坯。
96.冷轧工序如下：经3火次轧程将冷轧用带坯轧至厚度为0.44mm的冷轧态中间坯。
97.火次轧程为δ3.5mm（冷轧前厚度）
→
δ1.75mm（第1火次冷轧后厚度）
→
δ0.87m（第2火次冷轧后厚度）
→
δ0.44mm（第3火次冷轧后厚度）。
98.对应火次冷轧变形量为50.0%（第1火次冷轧后变形量）
→
50.3%（第2火次冷轧后变形量）
→
49.4%（第3火次冷轧后变形量）。
99.第1轧程为：δ3.5mm
→
δ2.98mm
→
δ2.56m
→
δ2.23mm
→
δ1.95mm
→
δ1.75mm。
100.对应道次变形量为14.9%
→
14.1%
→
12.9%
→
12.6%
→
10.3%。
101.第2轧程为：δ1.75mm
→
δ1.49mm
→
δ1.28mm
→
δ1.11mm
→
δ0.98mm
→
δ0.87mm。
102.对应道次变形量为14.9%
→
14.1%
→
13.3%
→
11.7%
→
11.2%。
103.第3轧程为：δ0.87mm
→
δ0.74mm
→
δ0.64m
→
δ0.56mm
→
δ0.49
→
δ0.44mm。
104.对应道次变形量为14.9%
→
13.5%
→
12.5%
→
12.5%
→
10.2%。
105.（3）中间坯退火：利用连续退火炉对冷轧态中间坯进行退火处理，获得退火态中间坯。
106.退火处理工序为：对于厚度分别为1.75mm、0.87mm和0.44mm的冷轧态中间坯，退火处理温度均为1070℃，走带速度分别为1m/min、2mm/min和6mm/min。
107.其中，连续退火炉为高纯氢气氛，氢气纯度为99.99%。
108.（4）中间坯表面处理：将厚度为0.87mm的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，烘干温度为80℃，获得中间坯；将厚度为0.44mm的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，烘干温度为80℃，获得经过表面处理的中间坯。
109.（5）成品冷轧：将经过表面处理的中间坯进行成品冷轧，成品冷轧变形量为54.5%，获得冷轧态的成品带坯。
110.成品冷轧工序为：轧程为：δ0.44mm
→
δ0.376mm
→
δ0.325mm
→
δ0.285mm
→
δ0.251mm
→
δ0.224mm
→
δ 0.20mm。
111.对应道次变形量为14.5%
→
13.6%
→
12.3%
→
11.9%
→
10.8%
→
10.7%。
112.（6）成品退火：将冷轧态的成品带坯进行退火处理，退火温度为1080℃，走带速度为13m/min；获得带材；（7）拉矫：将获得的带材进行拉矫，获得成品带材，即高品质镍-铬-铁基高温合金带材。
113.本实施例制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.2mm，宽度为260mm。如图2所示，图2为实施例2提供的高品质镍-铬-铁基高温合金带材晶粒组织照片。经检验，制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒度为8.5级；交货态室温抗拉强度为851mpa，屈服强度为400mpa，延伸率为60%；交货态+时效态室温抗拉强度为1396mpa，屈服强度为1227mpa，延伸率为27.0%；交货态带材带材埃里克森杯突值为10.51mm。制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度精度为带材目标厚度的
±
3.5%，表面粗糙度为0.129μm。
114.对比例对比例1对比例1提供一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材。其与实施例1的不同之处在
于：成品冷轧步骤。
115.本对比例1成品冷轧步骤具体如下：（5）成品冷轧：将经过表面处理的中间坯进行成品冷轧，成品冷轧变形量为30%，获得冷轧态的成品带坯。
116.成品冷轧工序为：轧程为：δ0.5mm
→
δ0.43mm
→
δ0.35m。
117.对应道次变形量为14.0%
→
12.8%
→
6.7%。
118.对比例1获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.35mm，宽度为20mm。并对上述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的各项性能进行检测，检测方法同实施例1。
119.经检验，对比例1获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒度为7.0级；交货态室温抗拉强度为883mpa，屈服强度为415mpa，延伸率为47.5%；交货态+时效态室温抗拉强度为1399mpa，屈服强度为1233mpa，延伸率为18.0%；交货态带材埃里克森杯突值为9.21mm。制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度精度为带材目标厚度的
±
5%，表面粗糙度为0.125μm。
120.在上述0.35mm厚度的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制作过程中，由于成品冷轧变形量小，导致获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒组织较粗、尺寸精度差，并且延伸率也较低，因此难以稳定满足构件使用要求。
121.对比例2对比例2提供一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材。其与实施例1的不同之处在于：带坯制备步骤。
122.对比例2中带坯制备时不对板坯进行二次均匀化热处理。
123.对比例2获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.3mm，宽度为20mm。并对上述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的各项性能进行检测，检测方法同实施例1。
124.经检验，对比例2获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒度为8.0级；交货态室温抗拉强度为881mpa，屈服强度为406mpa，延伸率为53.5%；交货态+时效态室温抗拉强度为1371mpa，屈服强度为1193mpa，延伸率为28.5%；交货态带材埃里克森杯突值为10.02mm。制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度精度为带材目标厚度的
±
5%，表面粗糙度为0.125μm。
125.在上述0.3mm厚度的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制作过程中，由于不对板坯进行二次均匀化热处理，导致获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的尺寸精度差，并且延伸率也较低，因此难以稳定满足构件使用要求。
126.对比例3对比例3提供一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材。其与实施例1的不同之处在于：成品退火步骤。
127.对比例3中成品退火温度为1040℃：对比例3获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.3mm，宽度为20mm。并对上述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的各项性能进行检测，检测方法同实施例1。
128.经检验，对比例3获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒度为10.5级；交货态室温抗拉强度为951mpa，屈服强度为470.5mpa，延伸率为56.0%。
129.在上述0.3mm厚度的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制作过程中，由于成品退火温度低，导致获得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的晶粒尺寸极细，材料强度偏高，无法满足构件制作要求。
130.综上所述，本技术提供的高品质镍-铬-铁基高温合金带材具有均匀细晶组织、优异的室温拉伸性能、优异的冲压性能、较高的厚度精度和较高的表面质量，能够完全满足技术指标及使用要求。
131.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：带坯制备、中间坯冷轧、中间坯退火、中间坯表面处理、成品冷轧、成品退火、拉矫：其中，带坯制备：将铸锭高温均匀化热处理后，扒皮、锻造至厚度为45-80mm、宽度≥200mm的板坯；将所述板坯进行二次均匀化处理后，经过热轧和固溶处理，得到厚度为3.0-4.0mm的带坯；将所述带坯进行酸洗和砂光处理后，制得冷轧用带坯；中间坯冷轧：将所述冷轧用带坯进行冷轧，获得满足带材成品冷轧厚度要求的冷轧态中间坯；中间坯退火：将所述冷轧态中间坯进行退火处理，获得退火态中间坯；中间坯表面处理：将所述退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗、烘干，获得经过表面处理的中间坯；成品冷轧：将所述经过表面处理的中间坯进行成品冷轧，获得冷轧态的成品带坯；成品退火：将所述冷轧态的成品带坯进行退火处理，获得带材；拉矫：将所述带材进行拉矫，获得成品带材，即高品质镍-铬-铁基高温合金带材；所述高品质镍-铬-铁基高温合金带材的厚度为0.10-0.50mm，宽度为200-400mm。2.根据权利要求1所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所述带坯制备工序中，所述二次均匀化热处理的装炉温度≤600℃，之后以≤75℃/h的升温速度升至1180-1200℃，保温时间的计算方式如下：t≥0.3d其中，t表示二次均匀化热处理保温时间（h），d为板坯厚度（mm）；保温后炉冷至炉温≤500℃后出炉。3.根据权利要求1所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所述砂光处理具体为：采用40-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值细于1.0μm；优选地，所述砂光处理具体为：依次采用40-80-120-150目砂带均匀去除带坯表面氧化皮，使带坯表面粗糙度ra值细于1.0μm。4.根据权利要求1所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所述中间坯冷轧工序为：将厚度为3.0-4.0mm的带坯进行冷轧，经多火次冷轧将带坯轧至厚度为0.2-1.0mm的冷轧态中间坯，火次冷轧变形量为30-60%，道次冷轧变形量为10-15%。5.根据权利要求1所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所述中间坯退火工序为：将冷轧态中间坯进行退火处理，退火温度为1050-1100℃，走带速度为1-15m/min；优选地，所述退火处理在连续退火炉中进行；优选地，所述连续退火炉为高纯氢气氛，氢气纯度为99.99%。6.根据权利要求1所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所述中间坯表面处理工序中，根据所述退火态中间坯退火后的表面状态，需选择不少于两种厚度的退火态中间坯进行湿磨、脱脂清洗和烘干；优选地，所述烘干的温度为50-100℃。7.根据权利要求1所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材的制备方法，其特征在于，所
述成品冷轧工序中，成品冷轧变形量为40-55%，道次冷轧变形量为10-15%；优选地，所述成品退火工序为：所述退火处理的退火温度为1060~1090℃，走带速度为5~20m/min。8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的制备方法制得的高品质镍-铬-铁基高温合金带材。9.根据权利要求8所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材，其特征在于，所述高温合金带材的晶粒度为7.5-10.0级，交货态室温延伸率≥50%，交货态+时效态室温延伸率≥20%；优选地，所述高温合金带材的厚度精度为高温合金带材目标厚度的
±
（3.0-5.0）%；优选地，所述高温合金带材的表面粗糙度值为0.08~0.13μm。10.根据权利要求8所述的高品质镍-铬-铁基高温合金带材，其特征在于，按质量百分比计，所述高温合金带材包含以下成分：c≤0.04%，si≤0.25%，mn≤0.25%，cr 17.0~21.0%，ni 50.0~55.0%，mo 2.8~3.3%，nb+ta 4.75~5.25%，ti 0.75~1.15%，al 0.30~0.70%，co≤0.04%，cu≤0.10%，p≤0.010%，s≤0.0008%，o≤0.0025%，n≤0.0050%，b≤0.002%，ta≤0.05%，余量为fe。

技术总结
本申请涉及高温合金材料的技术领域，具体公开了一种高品质镍-铬-铁基高温合金带材及其制备方法。该制备方法如下：将铸锭高温均匀化热处理后，扒皮、锻造、二次均匀化处理、热轧和固溶处理，得到带坯；将带坯进行酸洗和砂光处理后，制得冷轧用带坯；将冷轧用带坯冷轧获得冷轧态中间坯；将冷轧态中间坯退火，获得退火态中间坯；将退火态中间坯湿磨、脱脂清洗、烘干，获得经过表面处理的中间坯；将经过表面处理的中间坯成品冷轧，获得冷轧态的成品带坯；将冷轧态的成品带坯退火，获得带材；将带材拉矫，获得成品带材。本申请的镍-铬-铁基高温合金带材具有均匀细晶组织、优异的室温力学性能、工艺性能、高尺寸精度和高表面质量。高尺寸精度和高表面质量。


技术研发人员：石照夏 胥国华 鞠泉 王惠生 蒙肇斌 陈嘉诚
受保护的技术使用者：中广核铀业发展有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/9/23