CN115106470A - 一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法 - Google Patents

一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115106470A
CN115106470A CN202210744832.9A CN202210744832A CN115106470A CN 115106470 A CN115106470 A CN 115106470A CN 202210744832 A CN202210744832 A CN 202210744832A CN 115106470 A CN115106470 A CN 115106470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forging
alloy
upsetting
liner
deformation
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
Application number
CN202210744832.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李徐刚
栾吉哲
李爱民
刘猛
刘家鹏
梁增帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avic Shangda Superalloy Materials Co ltd
Original Assignee
Avic Shangda Superalloy Materials Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avic Shangda Superalloy Materials Co ltd filed Critical Avic Shangda Superalloy Materials Co ltd
Priority to CN202210744832.9A priority Critical patent/CN115106470A/zh
Publication of CN115106470A publication Critical patent/CN115106470A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting
    • 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
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations

Abstract

本发明涉及合金锻造技术领域，具体公开一种药型罩用Ni‑Co‑W合金的锻造方法。所述药型罩用Ni‑Co‑W合金的锻造方法包括：将Ni‑Co‑W合金锭坯依次进行拔长锻造和镦拔交替锻造；拔长锻造进行5火次，第1‑2火次的变形量为5％‑15％，第3‑5火次的变形量为25％‑30％；镦拔交替锻造进行6火次，每火次变形量为32％‑35％；拔长锻造和镦拔交替锻造的加热温度为1230℃‑1250℃，初锻温度≥1200℃，终锻温度≥1100℃。本发明提供的药型罩用Ni‑Co‑W合金的锻造方法经过一次锻造成型即可满足要求，且成材率高，材料损耗少，制备成本低，锻造得到的Ni‑Co‑W合金晶粒均匀，晶粒度≥5级。

Description

一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法
技术领域
本发明涉及合金锻造技术领域，尤其涉及一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法。
背景技术
聚能破甲战斗部的核心部件药型罩的研发与改进成为破甲弹破甲性能提升的关键。为了提高射流的质量，就需要药型罩材料兼具密度大、高体积声速、塑性好、熔点高和晶粒细密均匀的优势。Ni-Co-W合金是国内首次生产的用于药型罩制备的镍、钴、钨为基体的固溶强化变形高温合金，该合金具有高密度、高体积声速、高熔点及良好的动态韧性等优点，可满足获得高性能药型罩的综合要求。Ni-Co-W合金的合金成分如下表所示。
Figure BDA0003716596440000011
但现有锻造制备药型罩用Ni-Co-W合金的方法存在如下缺陷：1)W含量高，塑性差、锻造难度大，锻造过程裂纹严重，成材率低，成本高，且Ni-Co-W锻造棒材组织混晶严重，晶粒不均匀，无法满足工艺晶粒度≥5级的要求；2)需要经过锻造+轧制+模锻三次成型工序，才能满足晶粒度≥5级的要求，变形次数较多，工艺复杂，且成品模锻过程易造成合金在模具中流动不均匀，报废率高；3)模锻生产的药型罩毛坯尺寸较大，生产的碗状药型罩毛坯夹持困难且加工量大，为最终成品机加工造成较大技术困难和较高的成本损耗。
发明内容
针对现有药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法存在的上述问题，本发明提供一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，该药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法只需经过一次锻造成型即可满足晶粒度要求，且成材率高，材料损耗少，制备成本低，锻造得到的药型罩用Ni-Co-W合金晶粒均匀，晶粒度≥5级。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，包括：将Ni-Co-W合金锭坯依次进行拔长锻造和镦拔交替锻造；所述拔长锻造进行5火次，其中，第1-2火次的变形量为5％-15％，第3-5火次的变形量为25％-30％；所述镦拔交替锻造进行6火次，每火次变形量为32％-35％；
所述拔长锻造和镦拔交替锻造的加热温度为1230℃-1250℃，初锻温度≥1200℃，终锻温度≥1100℃。
相对于现有技术，本发明提供的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法在锻造过程中通过设置5火次的拔长锻造和6火次镦拔交替锻造变形方式，结合特定的加热温度、初锻温度、终锻温度以及变形量设定，可以实现在省去轧制和模锻成型工序的情况下，仅通过锻造工序就可以得到金属流动充分、晶粒度组织更佳均匀的Ni-Co-W合金，避免了合金中易出现的晶粒粗大和混晶的情况。且该药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法实现整个锻造过程中的合金锭坯无裂纹产生，残余加工应力低，尤其适于药型罩打靶处理。该Ni-Co-W合金用于成品药型罩坯的加工具有加工量小、综合成材率可达到75％以上的优势。
优选的，所述Ni-Co-W合金锭坯的锻前尺寸为φ290mm-φ300mm，所述拔长锻造后的尺寸为φ158mm-φ162mm，所述镦拔交替锻造后的尺寸为φ148mm-φ152mm。
优选的，所述Ni-Co-W合金锭坯的锻前尺寸为φ295mm，所述拔长锻造后的尺寸为φ150mm，所述镦拔交替锻造后的尺寸为φ150mm。
优选的，所述拔长锻造的第1-4火次的变形方式为径向拔长，第5火次的变形方式为滚圆拔长。
优选的，所述拔长锻造的第1火次的变形量为8％-8.5％。
优选的，所述拔长锻造的第2火次的变形量为12％-13％。
上述优选的第1火次和第2火次的变形量的设置，使拔长锻造火次的变形量形成特定的梯度增加的形式，再结合特定的锻造温度的控制，可以进一步降低锻造成型的合金内部的残余应力，提升Ni-Co-W合金用于成品药型罩坯加工的综合成材率。
优选的，所述镦拔交替锻造为轴向镦粗锻造和滚圆拔长锻造交替进行的锻造方法。
优选的，所述镦拔交替锻造的第1火次为轴向镦粗锻造。
本发明还提供所述药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法制得的药型罩用Ni-Co-W合金。
附图说明
图1是本发明实施例1中制得的Ni-Co-W合金的金相图；
图2是本发明对比例1中制得的Ni-Co-W合金的金相图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，包括以下步骤：
将Ni-Co-W合金锭坯依次进行拔长锻造，拔长锻造参数设置如表1所示。
表1拔长锻造参数
火次 加热温度 锻前尺寸/mm 锻后尺寸/mm 变形方式 变形量
1 1240℃ φ295 250方 径向拔长 8.5％
2 1240℃ 250方 235方 径向拔长 12％
3 1240℃ 235方 200方 径向拔长 28％
4 1240℃ 200方 170方 径向拔长 28％
5 1240℃ 170方 φ160 滚圆拔长 30％
将经过上述拔长锻造后的Ni-Co-W合金锭坯冷却后车光至φ150mm，切割成φ150*300mm大小，然后进行镦拔交替锻造，镦拔交替锻造的参数设置如表2所示
表2镦拔交替锻造参数
Figure BDA0003716596440000041
上述拔长锻造和镦拔交替锻造中每火次的初锻温度≥1200℃、终锻温度≥1100℃。
上述锻造方法制得的药型罩用Ni-Co-W合金的合金成分如表3所示。
表3 Ni-Co-W合金的合金成分
Figure BDA0003716596440000051
对经过上述锻造方法制得的药型罩用Ni-Co-W合金的晶粒度进行检测，检测结果如图1所示，其晶粒度≥5级，无粗大晶粒和混晶的出现。
将上述制得的药型罩用Ni-Co-W合金用于成品药型罩坯的加工，其成材率可达到81％，制得的药型罩坯无裂纹产生。
实施例2
一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，包括以下步骤：
将Ni-Co-W合金锭坯依次进行拔长锻造，拔长锻造参数设置如表1所示。
表4拔长锻造参数
火次 加热温度 锻前尺寸/mm 锻后尺寸/mm 变形方式 变形量
1 1230℃ φ293 250方 径向拔长 7.3％
2 1230℃ 250方 233方 径向拔长 13％
3 1230℃ 233方 200方 径向拔长 26％
4 1230℃ 200方 168方 径向拔长 29％
5 1230℃ 168方 φ160 滚圆拔长 29％
将经过上述拔长锻造后的Ni-Co-W合金锭坯冷却后车光至φ150mm，切割成φ150*300mm大小，然后进行镦拔交替锻造，镦拔交替锻造的参数设置如表2所示
表5镦拔交替锻造参数
Figure BDA0003716596440000052
Figure BDA0003716596440000061
上述拔长锻造和镦拔交替锻造中每火次的初锻温度≥1200℃、终锻温度≥1100℃。
实施例3
一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，包括以下步骤：
将Ni-Co-W合金锭坯依次进行拔长锻造，拔长锻造参数设置如表1所示。
表6拔长锻造参数
火次 加热温度 锻前尺寸/mm 锻后尺寸/mm 变形方式 变形量
1 1250℃ φ295 252方 径向拔长 7％
2 1250℃ 252方 235方 径向拔长 13％
3 1250℃ 235方 199方 径向拔长 28％
4 1250℃ 199方 168方 径向拔长 29％
5 1250℃ 168方 φ160 滚圆拔长 29％
将经过上述拔长锻造后的Ni-Co-W合金锭坯冷却后车光至φ150mm，切割成φ150*300mm大小，然后进行镦拔交替锻造，镦拔交替锻造的参数设置如表2所示
表7镦拔交替锻造参数
Figure BDA0003716596440000071
上述拔长锻造和镦拔交替锻造中每火次的初锻温度≥1200℃、终锻温度≥1100℃。
实施例4
一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，包括以下步骤：
将Ni-Co-W合金锭坯依次进行拔长锻造，拔长锻造参数设置如表1所示。
表8拔长锻造参数
Figure BDA0003716596440000072
Figure BDA0003716596440000081
将经过上述拔长锻造后的Ni-Co-W合金锭坯冷却后车光至φ150mm，切割成φ150*300mm大小，然后进行镦拔交替锻造，镦拔交替锻造的参数设置如表2所示
表9镦拔交替锻造参数
Figure BDA0003716596440000082
上述拔长锻造和镦拔交替锻造中每火次的初锻温度≥1200℃、终锻温度≥1100℃。
实施例2-3中的锻造方法制得的Ni-Co-W合金均满足药型罩用Ni-Co-W合金的合金元素成分要求。
对实施例2-3中的锻造方法制得的Ni-Co-W合金的晶粒度进行检测，其晶粒度均≥5，将其用于成品药型罩坯的加工，成材率均在75％以上，且无裂纹产生。
对比例1
将实施例1中的锻造方法中的加热温度均修改为1180℃，其它参数和方法不变，制备得到Ni-Co-W合金。
对对比例1中的锻造方法制得的Ni-Co-W合金的晶粒度进行检测，其晶粒度无法满足药型罩用Ni-Co-W合金的金粒度要求，且存在大量粗晶粒和混晶，如图2所示，将其用于成品药型罩坯的加工，成材率仅达到45％，且成品药型罩坯上易出现细纹和明显裂纹。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：包括：将Ni-Co-W合金锭坯依次进行拔长锻造和镦拔交替锻造；所述拔长锻造进行5火次，其中，第1-2火次的变形量为5％-15％，第3-5火次的变形量为25％-30％；所述镦拔交替锻造进行6火次，每火次变形量为32％-35％；
所述拔长锻造和镦拔交替锻造的加热温度为1230℃-1250℃，初锻温度≥1200℃，终锻温度≥1100℃。
2.如权利要求1所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述Ni-Co-W合金锭坯的锻前尺寸为φ290mm-φ300mm，所述拔长锻造后的尺寸为φ158mm-φ162mm，所述镦拔交替锻造后的尺寸为φ148mm-φ152mm。
3.如权利要求2所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述Ni-Co-W合金锭坯的锻前尺寸为φ295mm，所述拔长锻造后的尺寸为φ150mm，所述镦拔交替锻造后的尺寸为φ150mm。
4.如权利要求1所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述拔长锻造的第1-4火次的变形方式为径向拔长，第5火次的变形方式为滚圆拔长。
5.如权利要求1所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述拔长锻造的第1火次的变形量为8％-8.5％。
6.如权利要求1所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述拔长锻造的第2火次的变形量为12％-13％。
7.如权利要求1所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述镦拔交替锻造为轴向镦粗锻造和滚圆拔长锻造交替进行的锻造方法。
8.如权利要求7所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法，其特征在于：所述镦拔交替锻造的第1火次为轴向镦粗锻造。
9.权利要求1-8任一项所述的药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法制得的药型罩用Ni-Co-W合金。
CN202210744832.9A 2022-06-27 2022-06-27 一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法 Pending CN115106470A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210744832.9A CN115106470A (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210744832.9A CN115106470A (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115106470A true CN115106470A (zh) 2022-09-27

Family

ID=83330006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210744832.9A Pending CN115106470A (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115106470A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106868436B (zh) 一种快径锻联合生产高温合金gh4169细晶棒材制造方法
CN109439936B (zh) 一种中强高韧钛合金超大规格环材的制备方法
CN111069496B (zh) 一种gh4738合金匀晶环锻件的制备方法
CN105331912A (zh) 一种gh4169高温合金棒材及其制备方法
CN109252061B (zh) 一种高温、高热稳定性、高断裂韧性钛合金棒材的制备方法
CN106623743B (zh) 一种gh4738合金模锻件及其制备方法
CN111235505A (zh) 一种高强、高韧性tc25g钛合金环件的制备工艺
CN112338119B (zh) 一种近α型高温钛合金大规格棒材锻造方法
CN110614338B (zh) Gh4169合金钢圆棒的锻造方法
CN112264565A (zh) 一种航天用高性能铝合金筒形锻件制造方法
CN114367611B (zh) 一种镁合金回转体结构件及其制备工艺
CN112589022A (zh) 一种优质难变形高温合金低偏析细晶棒材制造方法
CN1058757C (zh) 一种镍基高温合金锻件和棒材获得均匀超细晶粒的方法
CN111618217A (zh) 一种大规格铝合金棒材外径组织致密化锻造方法
CN109079067A (zh) 高强度铝合金环件轧制成形方法
CN105861968A (zh) 一种提高Al-Cu系高强铝合金环件力学性能的方法
CN111235502B (zh) 一种大规格镍基高温合金锻件的生产方法
CN110205572B (zh) 一种两相Ti-Al-Zr-Mo-V钛合金锻棒的制备方法
JP3715239B2 (ja) 据え込み鍛造性に優れるチタン材およびその製造方法
CN103436827B (zh) 一种大尺寸高强变形镁合金锻件的热处理工艺
CN112536406A (zh) 一种避免表面开裂的锻造拔长方法
CN115106470A (zh) 一种药型罩用Ni-Co-W合金的锻造方法
CN110756613B (zh) 小锭型gh3128合金棒材的制备方法
CN113118349B (zh) 一种Ti6242钛合金大厚度饼坯的制备方法
CN114472770B (zh) 一种gh141合金大圆棒材锻造工艺

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