FR3114325A1 - Process of forging a piece of maraging steel - Google Patents
Process of forging a piece of maraging steel Download PDFInfo
- Publication number
- FR3114325A1 FR3114325A1 FR2009651A FR2009651A FR3114325A1 FR 3114325 A1 FR3114325 A1 FR 3114325A1 FR 2009651 A FR2009651 A FR 2009651A FR 2009651 A FR2009651 A FR 2009651A FR 3114325 A1 FR3114325 A1 FR 3114325A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- equal
- optionally
- forging
- content less
- content
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229910001240 Maraging steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/02—Preliminary treatment of metal stock without particular shaping, e.g. salvaging segregated zones, forging or pressing in the rough
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
-
- 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
- B21J5/008—Incremental 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
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Procédé de forgeage d’une pièce en acier maraging L’invention concerne un procédé de forgeage d’une pièce à partir lingot d’acier maraging caractérisé en ce qu’il comprend deux étapes : - une première étape de forgeage du lingot réalisée à une vitesse rationnelle de déformation inférieure à 1 s-1 jusqu’à une déformation supérieure ou égale à 2 ; suivie - d’une deuxième étape de forgeage à une vitesse rationnelle de déformation supérieure ou égale à 1 s-1 et jusqu’à une déformation comprise entre 0,5 et 2. Figure pour l’abrégé : Fig.1Method for forging a maraging steel part The invention relates to a method for forging a part from maraging steel ingot, characterized in that it comprises two steps: - a first step of forging the ingot carried out at a rational strain rate less than 1 s-1 up to a strain greater than or equal to 2; followed - by a second forging step at a rational strain rate greater than or equal to 1 s-1 and up to a strain of between 0.5 and 2. Figure for the abstract: Fig.1
Description
L’invention concerne le domaine de préparation de pièces métalliques pour l’industrie aéronautique et plus précisément les procédés de forgeage pour des aciers de très haute résistance.The invention relates to the field of preparation of metal parts for the aeronautical industry and more specifically to forging processes for very high-strength steels.
Les aciers de très haute résistance de type Maraging sont particulièrement utilisés pour des pièces dimensionnées en fatigue, par exemple dans les turbomachines, et notamment pour les arbres de compresseur et de turbine. L’amélioration de la tenue en fatigue de ces aciers représente un gain potentiel considérable pour la durée de vie de pièces élaborées à partir de ces aciers.Very high resistance steels of the Maraging type are particularly used for dimensioned fatigue parts, for example in turbomachines, and in particular for compressor and turbine shafts. Improving the fatigue resistance of these steels represents a considerable potential gain for the service life of parts made from these steels.
De manière classique, les pièces en aciers Maraging sont élaborées à partir de lingots, eux même obtenus par des procédés de refusion à l’arc sous vide, ou par fusion induction sous vide. Il est toutefois observé que les procédés de forgeage classiques permettant de transformer le lingot en une pièce souhaitée ne permettent pas toujours d’éliminer la totalité des porosités (retassures) issues de la refusion du lingot qui peuvent devenir des sites d’amorçage de fissures, et causer une usure prématurée de la pièce métallique lors d’une sollicitation cyclique notamment.Conventionally, Maraging steel parts are made from ingots, themselves obtained by vacuum arc remelting processes, or by vacuum induction melting. However, it is observed that the conventional forging processes for transforming the ingot into a desired part do not always make it possible to eliminate all the porosities (shrinkage) resulting from the remelting of the ingot which can become sites of initiation of cracks, and cause premature wear of the metal part during cyclic loading in particular.
Pour obtenir des aciers encore plus résistants, il est nécessaire de parvenir à un procédé de forgeage qui permette de diminuer la porosité finale obtenue dans la pièce après forgeage.To obtain even more resistant steels, it is necessary to arrive at a forging process which makes it possible to reduce the final porosity obtained in the part after forging.
Pour répondre à ce besoin, les inventeurs proposent un procédé de forgeage d’une pièce à partir d’un lingot d’acier maraging caractérisé en ce qu’il comprend deux étapes :To meet this need, the inventors propose a process for forging a part from a maraging steel ingot characterized in that it comprises two steps:
- une première étape de forgeage du lingot réalisée à une vitesse rationnelle de déformation inférieure à 1 s-1jusqu’à une déformation supérieure ou égale à 2 ; suivie- a first step of forging the ingot carried out at a rational deformation rate of less than 1 s -1 until a deformation greater than or equal to 2; followed
- d’une deuxième étape de forgeage réalisée à une vitesse rationnelle de déformation supérieure ou égale à 1 s-1et jusqu’à une déformation comprise entre 0,5 et 2.- a second forging step carried out at a rational strain rate greater than or equal to 1 s -1 and up to a strain of between 0.5 and 2.
Les inventeurs ont en effet identifié que la conjugaison des deux étapes de forgeage proposées permet de diminuer les décohésions observées avec les procédés de l’art antérieur. Notamment, la première étape diffère considérablement des conditions observées dans les procédés de forgeage de l’art antérieur, réalisés habituellement d’une étape d’étirage à la machine à forger quatre marteaux, ou d’une étape de laminage. En effet, une telle étape est réalisée à une vitesse de déformation bien plus lente que celles obtenues par les procédés classiques pré-cités.The inventors have in fact identified that the combination of the two proposed forging steps makes it possible to reduce the debonding observed with the methods of the prior art. In particular, the first stage differs considerably from the conditions observed in the forging processes of the prior art, usually carried out with a drawing stage using a four-hammer forging machine, or a rolling stage. Indeed, such a step is carried out at a much slower deformation rate than those obtained by the aforementioned conventional methods.
Un tel procédé permet d’obtenir au moment du forgeage la fermeture complète des porosités observées dans des pièces obtenues par d’autres procédé de forgeage, et notamment ceux de l’art antérieur, ou au moins d’obtenir une réduction considérable des dimensions de telles porosités. En particulier, il a été observé par les inventeurs qu’une première étape de forgeage aboutissant à une déformation élevée mais réalisée à une vitesse de déformation faible permet de diminuer considérablement les retassures présentes dans la pièce après forgeage, comparativement à des pièces obtenues par d’autres procédés. Il est avantageux de limiter les porosités dans un tel alliage car ces dernières constituent des sites d’amorçages de défauts, notamment lors de sollicitation en fatigue des pièces forgées. Les pièces obtenues selon l’invention présentent ainsi une tenue à la fatigue améliorée comparativement à des pièces de l’art antérieur.Such a process makes it possible to obtain, at the time of forging, the complete closure of the porosities observed in parts obtained by other forging processes, and in particular those of the prior art, or at least to obtain a considerable reduction in the dimensions of such porosities. In particular, it has been observed by the inventors that a first forging step resulting in a high deformation but carried out at a low deformation rate makes it possible to considerably reduce the shrink marks present in the part after forging, compared to parts obtained by d other processes. It is advantageous to limit the porosities in such an alloy because the latter constitute sites of initiation of defects, in particular during stressing in fatigue of the forged parts. The parts obtained according to the invention thus have improved fatigue resistance compared to parts of the prior art.
Dans un mode de réalisation, la température de la deuxième étape est inférieure à celle de la première étape.In one embodiment, the temperature of the second stage is lower than that of the first stage.
Dans un mode de réalisation, la première étape de forgeage est réalisée à une température comprise entre 1000°C et 1250°C.In one embodiment, the first forging step is carried out at a temperature between 1000°C and 1250°C.
Dans un mode de réalisation, la déformation obtenue après la première étape est comprise entre 2,0 et 3,0, voire entre 2,5 et 3,0. Au sens de l’invention, la déformation ε obtenue au cours d’une étape de procédé correspond au logarithme népérien du rapport entre la surface de la section transverse de la pièce obtenue après déformation et la surface de la section transverse de la pièce initiale. En d’autres termes, la déformation ε peut être mesurée par la formule suivante :In one embodiment, the strain obtained after the first step is between 2.0 and 3.0, or even between 2.5 and 3.0. Within the meaning of the invention, the deformation ε obtained during a process step corresponds to the natural logarithm of the ratio between the surface of the cross section of the part obtained after deformation and the surface of the cross section of the initial part. In other words, the deformation ε can be measured by the following formula:
ε = ln (Sfin/Sinit)ε = ln (S end /S init )
où Sinitest la surface de la section transverse de la pièce avant la déformation et Sfinla surface de la section transverse de la pièce après déformation.where S init is the cross-sectional area of the part before deformation and S fin the cross-sectional area of the part after deformation.
Dans un mode de réalisation, la deuxième étape est réalisée à une température comprise entre 900°C et 1050°C.In one embodiment, the second step is carried out at a temperature between 900°C and 1050°C.
Dans un mode de réalisation, la déformation obtenue après la deuxième étape est comprise entre 0,5 et 1,0.In one embodiment, the strain obtained after the second step is between 0.5 and 1.0.
Dans un mode de réalisation, la première étape est réalisée dans une presse hydraulique.In one embodiment, the first step is performed in a hydraulic press.
Dans un mode de réalisation, la deuxième étape est réalisée dans une machine à forger de type 4 marteaux ou dans un laminoir.In one embodiment, the second step is carried out in a 4-hammer type forging machine or in a rolling mill.
Dans un mode de réalisation, l’acier du lingot comprend, en pourcentages massiques:In one embodiment, the steel of the ingot comprises, in mass percentages:
- une teneur en carbone comprise entre 0,0 % et 0,30 % ;
- une teneur en cobalt comprise entre 5,0 % et 8,5 % ;
- une teneur en chrome comprise entre 0,0 % et 5,0 % ;
- une teneur en aluminium compris entre 0,0 % et 2,0 % ;
- une teneur en molybdène comprise entre 1,0 % et 5,5 % ;
- une teneur en nickel comprise entre 10,5 % et 19,0 % ;
- éventuellement du vanadium en une teneur inférieure ou égale à 0,30 % ;
- éventuellement du niobium en une teneur inférieure ou égale à 0,10 % ;
- éventuellement du bore en une teneur inférieure ou égale à 60 ppm ;
- éventuellement du silicium en une teneur inférieure ou égale à 0,10 % ;
- éventuellement du manganèse en une teneur inférieure ou égale à 0,10 % ;
- éventuellement du calcium en une teneur inférieure ou égale à 600 ppm ;
- éventuellement des terres rares en une teneur inférieure ou égale à 500 ppm ;
- éventuellement du titane en une teneur inférieure ou égale à 0,50 % ;
- éventuellement de l’oxygène en une teneur inférieure ou égale à 50 ppm ;
- éventuellement de l’azote en une teneur inférieure ou égale à 100 ppm ;
- éventuellement du soufre en une teneur inférieure ou égale à 50 ppm ;
- éventuellement du cuivre en une teneur inférieure ou égale à 1,0 % ;
- éventuellement du phosphore en une teneur inférieure ou égale à 500 ppm ;
- éventuellement de l’hydrogène en une teneur inférieure ou égale à 5 ppm ;
- éventuellement du zirconium en une teneur inférieure ou égale à 400 ppm ;
le reste étant du fer et des impuretés inévitables.- a carbon content of between 0.0% and 0.30%;
- a cobalt content of between 5.0% and 8.5%;
- a chromium content of between 0.0% and 5.0%;
- an aluminum content of between 0.0% and 2.0%;
- a molybdenum content of between 1.0% and 5.5%;
- a nickel content of between 10.5% and 19.0%;
- optionally vanadium in a content less than or equal to 0.30%;
- optionally niobium in a content less than or equal to 0.10%;
- optionally boron in a content less than or equal to 60 ppm;
- optionally silicon in a content less than or equal to 0.10%;
- optionally manganese in a content less than or equal to 0.10%;
- optionally calcium in a content less than or equal to 600 ppm;
- optionally rare earths in a content less than or equal to 500 ppm;
- optionally titanium in a content less than or equal to 0.50%;
- optionally oxygen in a content less than or equal to 50 ppm;
- optionally nitrogen in a content less than or equal to 100 ppm;
- optionally sulfur in a content less than or equal to 50 ppm;
- optionally copper in a content less than or equal to 1.0%;
- optionally phosphorus in a content less than or equal to 500 ppm;
- optionally hydrogen in a content less than or equal to 5 ppm;
- optionally zirconium in a content less than or equal to 400 ppm;
the rest being iron and unavoidable impurities.
Dans des modes de réalisations particuliers, les lingots d’acier maraging peuvent être choisi parmi les alliages de dénomination commerciale Maraging 250 ou ML 340, dont les compositions sont décrites respectivement dans les documents EP3156151 et FR 2885142 par exemple.In particular embodiments, the maraging steel ingots can be chosen from alloys with the trade name Maraging 250 or ML 340, the compositions of which are described respectively in the documents EP3156151 and FR 2885142 for example.
Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne la préparation d’un arbre de compresseur ou d’un arbre de turbine en acier maraging pour une turbomachine, comprenant une étape de forgeage d’un lingot tel que décrite ci-dessus.According to another of its aspects, the invention relates to the preparation of a compressor shaft or a turbine shaft in maraging steel for a turbomachine, comprising a step of forging an ingot as described above.
L’invention est à présent décrite au moyen de figures qui concernent uniquement certains modes de réalisation de l’invention et ne doivent pas être interprétées de manière limitative de cette dernière.The invention is now described by means of figures which relate only to certain embodiments of the invention and should not be interpreted in a limiting manner to the latter.
Un procédé de l’invention comprend, comme décrit ci-dessus deux étapes :A method of the invention comprises, as described above, two steps:
- une première étape de forgeage du lingot réalisée à une vitesse rationnelle de déformation inférieure à 1 s-1jusqu’à une déformation supérieure ou égale à 2 ; suivie- a first step of forging the ingot carried out at a rational deformation rate of less than 1 s -1 until a deformation greater than or equal to 2; followed
- d’une deuxième étape de forgeage réalisée à une vitesse rationnelle de déformation supérieure ou égale à 1 s-1et jusqu’à une déformation comprise entre 0,5 et 2.- a second forging step carried out at a rational strain rate greater than or equal to 1 s -1 and up to a strain of between 0.5 and 2.
Par exemple la première étape peut être réalisée dans une presse, par exemple une presse hydraulique.For example the first step can be carried out in a press, for example a hydraulic press.
La seconde étape peut quant à elle être réalisée à une vitesse rationnelle de déformation plus importante que la première et semblable à ce qui est observée dans les procédés de l’art antérieur. Par exemple, la deuxième étape peut être réalisée avec une machine à forger quatre marteaux ou un laminoir.The second step can be carried out at a rational rate of deformation higher than the first and similar to what is observed in the methods of the prior art. For example, the second step can be done with a four-hammer forging machine or a rolling mill.
La conjugaison des deux étapes d’un procédé décrit ci-dessus permet de réduire la porosité observée sur des pièces forgées obtenues par des procédés de l’art antérieur.The combination of the two stages of a process described above makes it possible to reduce the porosity observed on forged parts obtained by processes of the prior art.
Les paramètres de fabrication de chacune des deux étapes contribuent à l’augmentation de la valeur moyenne de tenue en fatigue d’acier préparé selon l’invention, et permettent également d’obtenir un acier dont les propriétés mécaniques sont, entre deux échantillons différents, moins dispersées autour des valeurs moyennes qu’un acier de l’art antérieur. Cela présente un intérêt industriel important car les valeurs de certification tiennent compte des dispersions autour des valeurs moyennes.The manufacturing parameters of each of the two stages contribute to the increase in the average fatigue strength value of steel prepared according to the invention, and also make it possible to obtain a steel whose mechanical properties are, between two different samples, less dispersed around the mean values than a steel of the prior art. This is of significant industrial interest because the certification values take into account the dispersions around the average values.
La
La
Sur la
Les enveloppes correspondent à la courbe moyenne augmentée ou diminuée de trois fois l’écart statistique σ déterminé à partir de la distribution des résultats expérimentaux autour des courbes moyennes, noté +/-3σ1autour de la courbe 15 et +/-3σ2autour de la courbe 25.The envelopes correspond to the average curve increased or decreased by three times the statistical deviation σ determined from the distribution of the experimental results around the average curves, denoted +/-3σ 1 around curve 15 and +/-3σ 2 around of curve 25.
La
Claims (9)
- une première étape de forgeage du lingot réalisée à une vitesse rationnelle de déformation inférieure à 1 s-1jusqu’à une déformation supérieure ou égale à 2 ; suivie
- d’une deuxième étape de forgeage à une vitesse rationnelle de déformation supérieure ou égale à 1 s-1 et jusqu’à une déformation comprise entre 0,5 et 2.Process for forging a part from a maraging steel ingot, characterized in that it comprises two stages:
- a first step of forging the ingot carried out at a rational strain rate of less than 1 s-1up to a strain greater than or equal to 2; followed
- a second forging step at a rational strain rate greater than or equal to 1 s-1 and up to a deformation between 0.5 and 2.
- une teneur en carbone comprise entre 0,0 % et 0,30 % ;
- une teneur en cobalt comprise entre 5,0 % et 8,5 % ;
- une teneur en chrome comprise entre 0,0 % et 5,0 % ;
- une teneur en aluminium Al compris entre 0,0 % et 2,0 % ;
- une teneur en molybdène Mo comprise entre 1,0 % et 5,5 % ;
- une teneur en nickel Ni comprise entre 10,5 % et 19,0 % ;
- éventuellement du vanadium en une teneur inférieure ou égale à 0,30 % ;
- éventuellement du niobium en une teneur inférieure ou égale à 0,10 % ;
- éventuellement du bore en une teneur inférieure ou égale à 60 ppm ;
- éventuellement du silicium en une teneur inférieure ou égale à 0,10 % ;
- éventuellement du manganèse en une teneur inférieure ou égale à 0,10 % ;
- éventuellement du calcium en une teneur inférieure ou égale à 600 ppm ;
- éventuellement des terres rares en une teneur inférieure ou égale à 500 ppm ;
- éventuellement du titane en une teneur inférieure ou égale à 0,50 % ;
- éventuellement de l’oxygène en une teneur inférieure ou égale à 50 ppm ;
- éventuellement de l’azote en une teneur inférieure ou égale à 100 ppm ;
- éventuellement du soufre en une teneur inférieure ou égale à 50 ppm ;
- éventuellement du cuivre en une teneur inférieure ou égale à 1,0 % ;
- éventuellement du phosphore en une teneur inférieure ou égale à 500 ppm ;
- éventuellement de l’hydrogène en une teneur inférieure ou égale à 5 ppm
- éventuellement du zirconium en une teneur inférieure ou égale à 400 ppm.Forging process according to any one of Claims 1 to 8, in which the steel of the ingot comprises, in mass percentages:
- a carbon content of between 0.0% and 0.30%;
- a cobalt content of between 5.0% and 8.5%;
- a chromium content of between 0.0% and 5.0%;
- an Al aluminum content of between 0.0% and 2.0%;
- a molybdenum Mo content of between 1.0% and 5.5%;
- a nickel Ni content of between 10.5% and 19.0%;
- optionally vanadium in a content less than or equal to 0.30%;
- optionally niobium in a content less than or equal to 0.10%;
- optionally boron in a content less than or equal to 60 ppm;
- optionally silicon in a content less than or equal to 0.10%;
- optionally manganese in a content less than or equal to 0.10%;
- optionally calcium in a content less than or equal to 600 ppm;
- optionally rare earths in a content less than or equal to 500 ppm;
- optionally titanium in a content less than or equal to 0.50%;
- optionally oxygen in a content less than or equal to 50 ppm;
- optionally nitrogen in a content less than or equal to 100 ppm;
- optionally sulfur in a content less than or equal to 50 ppm;
- optionally copper in a content less than or equal to 1.0%;
- optionally phosphorus in a content less than or equal to 500 ppm;
- optionally hydrogen in a content less than or equal to 5 ppm
- optionally zirconium in a content less than or equal to 400 ppm.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2009651A FR3114325B1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Process of forging a piece of maraging steel |
| PCT/FR2021/051571 WO2022064124A1 (en) | 2020-09-23 | 2021-09-14 | Method for forging a part made of maraging steel |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2009651A FR3114325B1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Process of forging a piece of maraging steel |
| FR2009651 | 2020-09-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3114325A1 true FR3114325A1 (en) | 2022-03-25 |
| FR3114325B1 FR3114325B1 (en) | 2023-01-27 |
Family
ID=74668907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2009651A Active FR3114325B1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Process of forging a piece of maraging steel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3114325B1 (en) |
| WO (1) | WO2022064124A1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2501549A3 (en) * | 1981-03-14 | 1982-09-17 | Betr Forsch Inst Angew Forsch | METHOD OF HOT FORGING CONTROLLED BY A PROCESS CALCULATOR |
| FR2885142A1 (en) | 2005-04-27 | 2006-11-03 | Aubert & Duval Soc Par Actions | CURED MARTENSITIC STEEL, METHOD FOR MANUFACTURING A WORKPIECE THEREFROM, AND PIECE THUS OBTAINED |
| CN103350179A (en) * | 2013-06-21 | 2013-10-16 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | Forging forming method of low-pressure turbine shaft made of C250 maraging steel |
| CN105728631A (en) * | 2014-12-10 | 2016-07-06 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | Forging method for maraging steel disc-shaft integrated forged piece |
| EP3156151A1 (en) | 2014-06-10 | 2017-04-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Process for producing maraging steel |
| CN110863140A (en) * | 2019-11-06 | 2020-03-06 | 北京科技大学 | Low-alloy ultrahigh-strength structural steel and preparation method thereof |
| CN111515620A (en) * | 2020-04-10 | 2020-08-11 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | Forming method of solid rocket engine shell |
-
2020
- 2020-09-23 FR FR2009651A patent/FR3114325B1/en active Active
-
2021
- 2021-09-14 WO PCT/FR2021/051571 patent/WO2022064124A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2501549A3 (en) * | 1981-03-14 | 1982-09-17 | Betr Forsch Inst Angew Forsch | METHOD OF HOT FORGING CONTROLLED BY A PROCESS CALCULATOR |
| FR2885142A1 (en) | 2005-04-27 | 2006-11-03 | Aubert & Duval Soc Par Actions | CURED MARTENSITIC STEEL, METHOD FOR MANUFACTURING A WORKPIECE THEREFROM, AND PIECE THUS OBTAINED |
| CN103350179A (en) * | 2013-06-21 | 2013-10-16 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | Forging forming method of low-pressure turbine shaft made of C250 maraging steel |
| EP3156151A1 (en) | 2014-06-10 | 2017-04-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Process for producing maraging steel |
| CN105728631A (en) * | 2014-12-10 | 2016-07-06 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | Forging method for maraging steel disc-shaft integrated forged piece |
| CN110863140A (en) * | 2019-11-06 | 2020-03-06 | 北京科技大学 | Low-alloy ultrahigh-strength structural steel and preparation method thereof |
| CN111515620A (en) * | 2020-04-10 | 2020-08-11 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | Forming method of solid rocket engine shell |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| AIRCRAFTMATERIALS UK, DATA SHEET: "Maraging Steel 250/250, Technical Data Sheet", 30 December 2013 (2013-12-30), UK, XP002802390, Retrieved from the Internet <URL:aircraftmaterials.com/data/nickel/C250.html> [retrieved on 20210317] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3114325B1 (en) | 2023-01-27 |
| WO2022064124A1 (en) | 2022-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2984131C (en) | Steel, product made of said steel, and manufacturing method thereof | |
| EP1426453B1 (en) | Process for the production of a steel forged part | |
| EP3765646B1 (en) | Steel composition | |
| CA3001158C (en) | Steel, product created from said steel, and manufacturing method thereof | |
| EP3472363A1 (en) | Steel composition | |
| WO2009007562A1 (en) | Hardened martensitic steel having a low or zero content of cobalt, process for manufacturing a part from this steel, and part thus obtained | |
| EP3117017B1 (en) | Precipitation hardening nickel alloy, part made of said alloy, and manufacturing method thereof | |
| EP2449137B1 (en) | Method for producing martensitic steel with mixed hardening | |
| EP1281785A2 (en) | Austenitic stainless steel for cold deformation which may be followed by machining | |
| WO2022064122A1 (en) | Method for forging a part made of maraging steel | |
| FR3114325A1 (en) | Process of forging a piece of maraging steel | |
| FR2847908A1 (en) | A BAINITIQUE STEEL COOLED, COOLED AND REINVENTED, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME. | |
| EP1379706B1 (en) | Tool steel having high toughness, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained | |
| FR2928661A1 (en) | NI-BASED ALLOY FOR STEAM TURBINE ROTOR AND STEAM TURBINE ROTOR | |
| FR3114326A1 (en) | Process of forging a piece of maraging steel | |
| FR2493344A1 (en) | ||
| EP1228253B1 (en) | Steel composition, method for making same and parts produced from said compositions, particularly valves | |
| EP2742165B1 (en) | Steel for manufacturing carburized steel parts, carburized steel parts produced with said steel, and method for manufacturing same | |
| FR2475577A1 (en) | FORGED PART ALLOY FOR HIGH PRESSURE TURBINE ROTOR | |
| EP0170546A1 (en) | High-strength nitriding steel with good machinability, useful as construction steel, and process for its manufacture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20220325 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |