CN106583631A - Tc4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 - Google Patents
Tc4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106583631A CN106583631A CN201611093429.5A CN201611093429A CN106583631A CN 106583631 A CN106583631 A CN 106583631A CN 201611093429 A CN201611093429 A CN 201611093429A CN 106583631 A CN106583631 A CN 106583631A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- titanium alloy
- forging
- hollow shaft
- shaft neck
- forged piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K29/00—Arrangements for heating or cooling during processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明公开了一种TC4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法,其步骤为:先将TC4钛合金棒材按照一定的方式加热后,经镦粗、冲孔、预轧、倒角后,得到矩形环坯;再将该矩形环坯置入胎膜中,按照一定的变形速度,对其进行成形,获得TC4钛合金空心轴颈锻件。该方法能够合理的分配各区域的变形量,获得最佳匹配的组织性能。该方法用于空心轴颈锻件挤压成形。
Description
技术领域
本发明涉及一种近等温锻造成形方法,特别是涉及了TC4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法。
背景技术
TC4钛合金空心轴颈锻件为空心薄壁异形件,形状上端是一个大喇叭口,下端带有一个圆柱筒体,喇叭口处壁薄,而直径较大,筒体壁厚较薄。由于该锻件为飞机发动机关键转动件,工作条件十分恶劣,要求锻件具有较高的强度、断裂韧性以及较好的低周疲劳性能等,采用普通模锻和自由锻很难满足这些性能要求。目前该类锻件主要采用棒坯闭式模锻成形,再通过机加掏孔的方式生产,但该方法一方面在模锻时,会出现变形不均匀、杆部变形量小,导致锻件杆部组织不理想,杆部原始β晶界上出现完整、粗大、平直连续的晶界α相;另一方面机加掏孔会切断锻件的锻造流线,从而影响锻件质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用环形坯料近等温锻造挤压成形方法,挤压成形过程中,模具型腔中间变化台阶处起到挤压模作用,而上端最大外径型腔起到挤压筒的作用,极大地改善了空心轴颈锻件杆部的变形,坯料变形量大,有利于获得细小均匀的锻态组织。
为解决上述技术问题,本发明所述TC4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法,其技术方案包括以下步骤:
把按规格下料的TC4钛合金棒材在锻造加热炉内加热,先将棒材加热到相变点以下40℃保温,保温时间按0.3min/mm~0.5min/mm计算;再升温至相变点以上30℃保温,保温时间按0.4min/mm~0.6min/mm计算;保温后,对棒材进行镦粗、冲孔、预轧以及内径上部和外径下部倒角后得到矩形环坯;
把矩形环坯置入成形模具中,驱动上模具以v1=1.5mm/s~2mm/s的下压速度进行挤压,当上模具与下模具闭合时,将下压速度降低至v2=(0.3~0.5)v1,对中间坯进行挤压,直到成形完全,获得TC4钛合金空心轴颈锻件。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明所述TC4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法,提高了锻件成形时的变形量,使原始晶粒充分破碎,获得细小均匀组织;下压速度先采用v1=1.5mm/s~2mm/s,当上模具与下模具闭合时,将下压速度降低至v2=(0.3~0.5)v1,既防止了温升现象产生,同时也能合理分配坯料在β相区和(α+β)相区的变形量,锻造时70%左右变形量落在β区间、30%左右变形量落在(α+β)相区间时能获得最佳匹配的组织性能。当坯料温度经过相变点时,重新析出的α相能够在两相区获得一定的变形,晶粒得到破碎,避免α晶界的形成;提高锻后降温均匀性可以有效避免晶界α相析出的同时有利于提高锻件组织的均匀性,得到锻件截面状态一致高的理想网篮组织。而且在矩形环坯的内径上部与外径下部进行倒角,使矩形环坯能够与成形模具能够更好的贴合。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是矩形环坯的结构示意图。
图2是矩形环坯装模示意图。
图3是上模具与下模具闭合示意图。
图4是锻件成形示意图。
图5是空心轴颈锻件结构示意图。
具体实施方式
实施本发明所述的TC4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法需要提供锻造加热炉、压力机、机械手等设备。其具体实施方式:
该TC4合金的主要化学元素含量(重量百分比)为:含Al量5.5%~6.8%、含V量3.5%~4.5%、含Fe量0.30%、含C量0.10%、含N量0.05%、含H量0.015%、含O量0.20%、余量为Ti。
本方法的步骤如下:
把按规格下料的TC4钛合金棒材在锻造加热炉内加热,先将棒材加热到相变点以下40℃保温,保温时间按0.3min/mm~0.5min/mm计算;再升温至相变点以上30℃保温,保温时间按0.4min/mm~0.6min/mm计算;保温后,对棒材进行镦粗、冲孔、预轧、倒角后得到矩形环坯3,如图1所示;
如图2所示,把矩形环坯3置入成形模具中,驱动上模具1以v1=1.5mm/s~2mm/s的下压速度进行挤压,当上模具1与下模具2闭合时,如图3所示,将下压速度降低至v2=(0.3~0.5)v1,对中间坯4进行挤压,直到成形完全,如图4所示,获得TC4钛合金空心轴颈锻件5,如图5所示。
Claims (1)
1.一种TC4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法,其特征在于,包括以下步骤:
把按规格下料的TC4钛合金棒材在锻造加热炉内加热,先将棒材加热到相变点以下40℃保温,保温时间按0.3min/mm~0.5min/mm计算;再升温至相变点以上30℃保温,保温时间按0.4min/mm~0.6min/mm计算;保温后,对棒材进行镦粗、冲孔、预轧以及内径上部和外径下部倒角后得到矩形环坯;
把矩形环坯置入成形模具中,驱动上模具以v1=1.5mm/s~2mm/s的下压速度进行挤压,当上模具与下模具闭合时,将下压速度降低至v2=(0.3~0.5)v1,对中间坯进行挤压,直到成形完全,获得TC4钛合金空心轴颈锻件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611093429.5A CN106583631A (zh) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Tc4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611093429.5A CN106583631A (zh) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Tc4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106583631A true CN106583631A (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=58595935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611093429.5A Pending CN106583631A (zh) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Tc4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106583631A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107345290A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 安徽同盛环件股份有限公司 | 一种tc4钛合金薄壁环件的制造方法 |
CN109352279A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-19 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种tc4钛合金圆-t形锻件的模锻成形方法 |
CN112846064A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-28 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种铝合金法兰盘锻件分料控制的等温成形方法及装置 |
CN113399608A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种tb6钛合金异型连接件锻造成形方法 |
CN114273581A (zh) * | 2021-12-26 | 2022-04-05 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金复杂模锻件多向锻造成形方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2601553C2 (de) * | 1975-12-19 | 1986-05-15 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Vorrichtung zum isothermen Schmieden von Hochtemperaturlegierungen |
CN1603427A (zh) * | 2004-11-16 | 2005-04-06 | 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 | 一种钛合金准β热处理工艺 |
CN101758159A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-06-30 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金整体盘轴锻件的近等温锻造方法 |
CN101804441A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-08-18 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | Tc17两相钛合金盘形锻件的近等温锻造方法 |
CN202192194U (zh) * | 2011-07-22 | 2012-04-18 | 江阴市燎原锻压有限公司 | 一种钛合金锻件的模锻装置 |
CN102851627A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-02 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种新型钛合金分区β热处理工艺 |
CN103966535A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-06 | 西北工业大学 | 一种高损伤容限型钛合金TC4-DT的一种β相区近等温锻造 |
CN104148554A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-19 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 一种钛合金及其环形锻件的成形方法 |
CN105397001A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-16 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金复杂薄板类锻件的等温锻造成形方法 |
CN105734473A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种tc17钛合金的等温锻造组织控制方法 |
-
2016
- 2016-12-01 CN CN201611093429.5A patent/CN106583631A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2601553C2 (de) * | 1975-12-19 | 1986-05-15 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Vorrichtung zum isothermen Schmieden von Hochtemperaturlegierungen |
CN1603427A (zh) * | 2004-11-16 | 2005-04-06 | 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 | 一种钛合金准β热处理工艺 |
CN101804441A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-08-18 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | Tc17两相钛合金盘形锻件的近等温锻造方法 |
CN101758159A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-06-30 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金整体盘轴锻件的近等温锻造方法 |
CN202192194U (zh) * | 2011-07-22 | 2012-04-18 | 江阴市燎原锻压有限公司 | 一种钛合金锻件的模锻装置 |
CN102851627A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-02 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种新型钛合金分区β热处理工艺 |
CN103966535A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-06 | 西北工业大学 | 一种高损伤容限型钛合金TC4-DT的一种β相区近等温锻造 |
CN104148554A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-19 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 一种钛合金及其环形锻件的成形方法 |
CN105734473A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种tc17钛合金的等温锻造组织控制方法 |
CN105397001A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-16 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金复杂薄板类锻件的等温锻造成形方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107345290A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 安徽同盛环件股份有限公司 | 一种tc4钛合金薄壁环件的制造方法 |
CN109352279A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-19 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种tc4钛合金圆-t形锻件的模锻成形方法 |
CN112846064A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-28 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种铝合金法兰盘锻件分料控制的等温成形方法及装置 |
CN113399608A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种tb6钛合金异型连接件锻造成形方法 |
CN114273581A (zh) * | 2021-12-26 | 2022-04-05 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金复杂模锻件多向锻造成形方法 |
CN114273581B (zh) * | 2021-12-26 | 2023-06-23 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金复杂模锻件多向锻造成形方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106493282A (zh) | Ti1023钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 | |
CN106583631A (zh) | Tc4钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 | |
CN106903249B (zh) | 一种高组织均匀钛合金饼材的锻造方法 | |
CN105603346A (zh) | 一种提高tc18钛合金棒材组织均匀性的锻造方法 | |
CN110273076B (zh) | 一种金属3d打印用铝合金丝材的制备方法 | |
CN103071744B (zh) | 一种改进细长杆状TC18钛合金锻件准β锻造均匀性的方法 | |
CN106890865B (zh) | 大直径aq80m镁合金饼材挤锻集成成形工艺 | |
CN105070405B (zh) | 一种提高超导用NbTi/Cu单芯棒挤压成品率的加工方法 | |
CN101648263B (zh) | 优质帘线钢大方坯连铸动态轻压下工艺 | |
CN101509116A (zh) | 一种利用反复镦挤大变形制备超细晶粒的方法 | |
CN204867261U (zh) | 大型轴颈类锻件锻造模具 | |
CN105382157A (zh) | 结构钢多台阶大型异形环件的成形方法 | |
CN106734838A (zh) | Tc17钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 | |
CN106670374A (zh) | Ti6242钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 | |
CN113414330B (zh) | 一次性挤压完成支撑轴通孔的锻造工艺 | |
CN110315018B (zh) | 高效率消除坯料内部孔洞型缺陷的超高温软芯锻造方法 | |
CN108237197B (zh) | 一种改善结构钢大型环形件探伤的锻造方法 | |
CN105964846B (zh) | 一种空心凸齿类锻件的成形方法 | |
CN109175175A (zh) | 一种汽车转向球接头精密热加工成形方法 | |
CN105970130B (zh) | 一种交替反挤压制备细晶镁合金的方法 | |
CN102554214B (zh) | 形变材料、形变材料用原料、以及其制造方法 | |
CN104741571B (zh) | 一种壁板型材的制备方法 | |
CN114192712B (zh) | 大型l形中空薄壁管道的模锻成形模具及模锻成形方法 | |
CN105396994A (zh) | 铝合金多台阶大型异形环件的成形方法 | |
CN112139416B (zh) | 一种带外台阶超大尺寸异形环锻件的制备方法及其模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170426 |