鈷基高溫合金餅坯的鐓粗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種餅巧的鐵粗方法，特別是設(shè)及了鉆基高溫合金餅巧的鐵粗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵粗是采用鍛壓機(jī)將金屬材料的高度減小而橫截面增大的鍛造工藝，是鍛造行業(yè) 的一道重要而又最基本的工序，能夠?yàn)楹罄m(xù)工序，如自由鍛、模鍛、環(huán)社等提供巧料。通常， 在對(duì)餅巧的鐵粗過程中，由于鍛壓機(jī)的上下化板分別與棒巧的上下端面存在很大的摩擦， 最終導(dǎo)致餅巧上下端面均存在著一定的變形死區(qū)（如圖1所示）。相對(duì)于餅巧的其他區(qū)域，該 區(qū)變形較小甚至無(wú)變形，導(dǎo)致了餅巧變形不均勻性。該變形不均勻性直接影響到餅巧的組 織性能的不均勻性，甚至對(duì)后續(xù)鍛造工序產(chǎn)生消極影響，最終影響到產(chǎn)品的組織性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種采用端面局部變形的鐵粗方法，實(shí)現(xiàn)鉆基高 溫合金餅巧的鐵粗，W提高鉆基高溫合金餅巧的組織均勻性，從而提高鍛件的性能。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述鉆基高溫合金餅巧的鐵粗方法，其技術(shù)方案包 括W下步驟：
[0005] 把直徑為D、高度為Η的鉆基高溫合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度，保溫 一段時(shí)間后;把棒材放在鍛壓機(jī)下化板上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下將棒材鐵粗至高度為化=(0.75~ 0.82)Η，其變形量為18 %~25 %，獲得中間餅巧；
[0006] 將專用工裝經(jīng)過中間餅巧的中屯、橫放在中間餅巧上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝， 專用工裝在中間餅巧上形成第一道壓痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;將專用工 裝繞中間餅巧的中屯、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅巧上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝，專 用工裝在中間餅巧上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工 裝繞中間餅巧的中屯、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅巧上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝，專 用工裝在中間餅巧上形成第Ξ道壓痕，壓痕的深度為h，完成第Ξ次局部變形;將專用工裝 取出，驅(qū)動(dòng)鍛鍵壓向中間餅巧，在鍛鍵與下化板的作用下，使中間餅巧的壓痕完全消失，完 成上端面的局部鐵粗；
[0007] 將中間餅巧翻轉(zhuǎn)過來(lái)，按照上述上端面局部鐵粗的操作，在中間餅巧的另一端面 上完成下端面的局部鐵粗，獲得鉆基高溫合金餅巧。
[000引所述專用工裝對(duì)中間餅巧的壓痕深度為：
[0009]其中，Η為棒材的高度；
[0010]化為中間餅巧的高度；
[0011] σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例，取0.15~0.3。
[001^ 所述專用工裝為棒材，其寬度d=(0.2~0.3)D0;D0為中間餅巧的直徑。
[0013]所述鉆基高溫合金為G化88合金。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0015] 本發(fā)明所述鉆基高溫合金餅巧的鐵粗方法，通過采用對(duì)餅巧的端面進(jìn)行局部變形 的鐵粗方法制備鉆基高溫合金餅巧，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，所得鉆基高溫合金餅巧變形均勻， 不存在變形死區(qū)，很大程度上提高了后續(xù)鍛造成形的鍛件性能。
[0016] 本方法先將鉆基高溫合金餅巧常規(guī)鐵粗至Hg= (0.75~0.82)H，是為了保證鉆基 高溫合金餅巧中間區(qū)域的變形量能夠達(dá)到18%~25%;專用工裝對(duì)中間餅巧的壓痕深度為
是為了保證鉆基高溫合金餅巧變形死區(qū)通過端面局部變形，其變形量能夠 與中間區(qū)域一致。
[0017] 本方法所述專用工裝的寬度d= (0.2~0.3)Do，能夠保證在對(duì)中間餅巧的壓痕進(jìn) 行平整時(shí)不會(huì)發(fā)生折疊等缺陷。
[0018] 采用上述方法制備的鉆基高溫合金餅巧，鍛造成形后獲得了組織均勻、性能較好 的鍛件，W牌號(hào)為G化88的鉆基高溫合金鍛件為例：
[0019] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件組織均勻、晶粒細(xì)小，符合技術(shù)條件要求。
[0020] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件無(wú)凹槽、折疊等表面缺陷。
[0021 ]經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件的室溫拉伸性能，其抗拉強(qiáng)度為935MPa~940MPa(大于設(shè)計(jì)使 用要求的860MPa)，伸長(zhǎng)率為0.2%時(shí)的屈服強(qiáng)度為440MPa~450MPa(大于設(shè)計(jì)使用要求的 380MPa)，斷后伸長(zhǎng)率為58.5 %~64.5 % (大于設(shè)計(jì)使用要求的45 % )。
[0022] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件的高溫拉伸持久試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果也均符合技術(shù)條件要求。
[0023] 上述理化檢測(cè)結(jié)果表明，采用改進(jìn)后的鉆基高溫合金餅巧成形的GH188合金鍛件 各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求。
【附圖說明】
[0024] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)鐵粗的餅巧示意圖。
[00%]圖2是中間餅巧結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖3是中間餅巧端面局部變形示意圖。
[0028] 圖4是專用工裝的旋轉(zhuǎn)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 實(shí)施本發(fā)明所述的鉆基高溫合金餅巧鐵粗方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機(jī)、機(jī) 械手、專用工裝等設(shè)備。下面W我國(guó)材料牌號(hào)為GH188的鉆基高溫合金為例來(lái)詳細(xì)說明該方 法的【具體實(shí)施方式】：
[0030] 該合金的主要化學(xué)元素含量（重量百分比）為：含C量0.05%~0.15%、含Cr量 20.0% ~24.0%、含化量 20.0% ~24.0%、含 W 量 13.0% ~16.0%、含 La 量 0.03% ~0.12%、 含Si量0.20% ~0.50%、含F(xiàn)e量 < 0.30%、含B量 < 0.015%、含Μη量 < 1.25%、含口量 < 0.020%、含 S量 <0.015%、含Ag 量 <0.0010%、含Bi 量 < 0.0001 %、含饑量 <0.0010%、含 Cu量^0.07%、余量為Co。
[0031] 本方法的步驟如下：
[0032] 步驟1:常規(guī)鐵粗。
[0033] 把直徑為D、高度為Η的鉆基高溫合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度，保溫 一段時(shí)間后;把棒材放在鍛壓機(jī)下化板上，為了保證鐵粗后鉆基高溫合金餅巧中間區(qū)域的 變形量能夠達(dá)到18%~25%，將棒材鐵粗至高度為化=(0.75~0.82化，獲得中間餅巧1，如 圖2所示。
[0034] 步驟2:上端面局部鐵粗。
[0035] 如圖所示，將專用工裝2經(jīng)過中間餅巧1的中屯、橫放在中間餅巧1上，為保證在對(duì)中 間餅巧1的壓痕進(jìn)行平整時(shí)不會(huì)發(fā)生折疊等缺陷，所用專用工裝2的寬度d= (0.2~0.3)D〇， 驅(qū)動(dòng)鍛鍵WF大小的壓力，向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅巧1上形成第一道壓痕，壓 痕的深度為h，完成第一次局部變形;如圖3所示，將專用工裝2繞中間餅巧1的中屯、逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅巧1上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅巧1上形成 第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工裝2繞中間餅巧1的中屯、逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅巧1上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅巧1 上形成第Ξ道壓痕，壓痕的深度為h，完成第Ξ次局部變形;將專用工裝2取出，驅(qū)動(dòng)鍛鍵壓 向中間餅巧1，在鍛鍵與下化板的作用下，使中間餅巧1的壓痕完全消失，完成上端面局部鐵 粗。
[0036] 為了使鉆基高溫合金餅巧變形死區(qū)通過端面局部變形，其變形量能夠與中間區(qū)域 一致，達(dá)到18%~25%，所述專用工裝對(duì)中間餅巧的壓痕深度為：
[0037] 其中，Η為棒材的高度；
[003引化為中間餅巧的高度；
[0039] σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例，取0.15~0.3。
[0040] 步驟3:下端面局部鐵粗。
[0041 ]將中間餅巧翻轉(zhuǎn)過來(lái)，按照上述上端面局部鐵粗的操作，在中間餅巧的另一端面 上完成下端面的局部鐵粗，獲得鉆基高溫合金餅巧。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鈷基高溫合金餅坯的鐓粗方法，其特征在于，包括以下步驟： 把直徑為D、高度為H的鈷基高溫合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度，保溫一段 時(shí)間后；把棒材放在鍛壓機(jī)下砧板上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下將棒材鐓粗至高度為Ho= (0.75~ 0.82)H，其變形量為18%~35%，獲得中間餅坯； 將專用工裝經(jīng)過中間餅坯的中心橫放在中間餅坯上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝，專用 工裝在中間餅坯上形成第一道壓痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;將專用工裝繞 中間餅坯的中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅坯上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝，專用工 裝在中間餅坯上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工裝繞 中間餅坯的中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅坯上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝，專用工 裝在中間餅坯上形成第三道壓痕，壓痕的深度為h，完成第三次局部變形;將專用工裝取出， 驅(qū)動(dòng)鍛錘壓向中間餅坯，在鍛錘與下砧板的作用下，使中間餅坯的壓痕完全消失，完成上端 面的局部鐓粗； 將中間餅坯翻轉(zhuǎn)過來(lái)，按照上述上端面局部鐓粗的操作，在中間餅坯的另一端面上完 成下端面的局部鐓粗，獲得鈷基高溫合金餅坯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈷基高溫合金餅坯的鐓粗方法，其特征在于，所述鈷基高溫合 金為GH188合金。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈷基高溫合金餅坯的鐓粗方法，其特征在于，所述專用工 裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為：其中，H為棒材的高度； Ho為中間餅坯的高度； σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例，取0.15~0.3。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈷基高溫合金餅坯的鐓粗方法，其特征在于，所述專用工 裝為棒材，其寬度d = (0.2~0.3 )D〇，其中，Do為中間餅坯的直徑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈷基高溫合金餅坯的鐓粗方法，其步驟為：先將鈷基高溫合金棒材按常規(guī)方法鐓粗，使其變形量達(dá)到18％～25％；再使用專用工裝對(duì)中間餅坯的端面進(jìn)行局部變形。該方法能夠有效地消除常規(guī)鐓粗方法中出現(xiàn)的變形死區(qū)等缺陷，能夠有效地提高鈷基高溫合金餅坯的組織均勻性，從而提高鍛件的性能。該方法用于鈷基高溫合金餅坯的鐓粗。
【IPC分類】B21J5/08
【公開號(hào)】CN105522092
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510867799
【發(fā)明人】王龍祥, 范茂艷, 楊志國(guó), 劉成, 潘俊杰
【申請(qǐng)人】貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日