RU1770014C - Method of disk uncoiling (reeling out) - Google Patents

Method of disk uncoiling (reeling out)

Info

Publication number
RU1770014C
RU1770014C SU904841997A SU4841997A RU1770014C RU 1770014 C RU1770014 C RU 1770014C SU 904841997 A SU904841997 A SU 904841997A SU 4841997 A SU4841997 A SU 4841997A RU 1770014 C RU1770014 C RU 1770014C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling
axis
rollers
workpiece
relative
Prior art date
Application number
SU904841997A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Риф Гайзуллович Баймурзин
Юрий Нестерович Чумало
Вераника Евгеньевна Карпачева
Original Assignee
Специальное Конструкторское Технологическое Бюро "Тантал" При Уфимском Авиационном Институте Им.Серго Орджоникидзе
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 Специальное Конструкторское Технологическое Бюро "Тантал" При Уфимском Авиационном Институте Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Специальное Конструкторское Технологическое Бюро "Тантал" При Уфимском Авиационном Институте Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU904841997A priority Critical patent/RU1770014C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1770014C publication Critical patent/RU1770014C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий типа дисков газотурбинных двигателей из жаропрочных никелевых сплавов. Способ обработки жаропрочных сплавов на основе никел  заклю чаетс  в нагреве до температуры 1000- 1100°С, деформации методом раскатки в услови х сверхпластичности материала диска в направлении от оси заготовки к периферии наклонными к плоскости диска приводными консольными роликами, попарно расположенными диаметрально противоположно относительно оси заготовки, причем пары раскатных роликов смещены относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки на величину, равную половине диаметра раскатного ролика, причем взаимные скорости вращени  роликов задают с рассогласованием 3-6% относительно заготовки и 6-12% относительно друг друга. Способ позвол ет получить следующие свойства дисков: с% 147-150 кг/мм2; OQI-- 97-101 кг/мм2: (5 21-27 %. 1 табл.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of products such as disks of gas turbine engines from heat resistant nickel alloys. The method of processing heat-resistant nickel-based alloys consists in heating to a temperature of 1000-1100 ° C, deformations by rolling under conditions of superplasticity of the disk material in the direction from the workpiece axis to the periphery of the drive cantilever rollers inclined diametrically opposite to the axis of the workpiece, and the pairs of rolling rollers are offset relative to the horizontal plane passing through the rolling axis by an amount equal to half the diameter of the rolling roller, whereby the mutual rotation speeds of the rollers are set with a mismatch of 3-6% relative to the workpiece and 6-12% relative to each other. The method allows to obtain the following disk properties: c% 147-150 kg / mm2; OQI-- 97-101 kg / mm2: (5 21-27%. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий типа дисков газотурбинных двигателей (ГТД).The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of products such as disks of gas turbine engines (GTE).

Известен способ прокатки дисков, при котором заготовку вращают и прокатывают в услови х сверхплзстичности ее материала в направлении от оси прокатки приводными консольными попарно расположенными диаметрально противоположно относительно оси прокатки роликами (1). Так как диски ГТД работают при больших температурах, высоком давлении, то они должны обладать высокими служебными свойствами. Однако, вышеупом нутый способ не обеспечивает необходимый уровень служебных свойств издели , а также имеет существенный недостаток - высокие удельные усили  раскатки.There is a known method of rolling discs, in which the workpiece is rotated and rolled under conditions of superplasticity of its material in the direction from the axis of rolling by drive cantilever pairs in pairs diametrically opposite to the axis of rolling rollers (1). Since GTD disks operate at high temperatures, high pressure, they must have high service properties. However, the aforementioned method does not provide the necessary level of service properties of the product, and also has a significant drawback - high specific rolling forces.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому решению  вл етс  способ прокотки, выбранный авторами за прототип, отличающийс  от вышеописанного тем, что пары раскатных консольных роликов смещены относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки на величину , равную 0.1 ...0.5 среднего значени  радиуса нейтрального сечени  роликов. За счет этого достигаетс  снижение удельных усилий прокатки, однако служебные свойства существенно не повышаютс .The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed solution is the rolling method chosen by the authors for the prototype, which differs from the above in that the pairs of rolled cantilever rollers are offset from the horizontal plane passing through the rolling axis by an amount equal to 0.1 ... 0.5 the average radius of the neutral cross section of the rollers. Due to this, a reduction in the specific rolling forces is achieved, however, the service properties are not significantly improved.

Целью данного изобретени   вл етс  повышение механических и служебных свойств дисков газотурбинных двигателей из жаропрочных сплавов на основе нигел .The aim of the present invention is to improve the mechanical and service properties of the disks of gas turbine engines made of heat resistant nigel-based alloys.

Заготовку нагревают до 1000-1100°С и деформируют методом раскатки в услози хThe preform is heated to 1000-1100 ° C and deformed by rolling under conditions

slsl

ч оh o

Јь Јь

сверхпластичности материала диска в направлении от оси заготовки к периферии наклонными к плоскости диска приводными консольными роликами, попарно расположенными диаметрально противоположно относительно оси заготовки, причем пары раскатных роликов смещены относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки, на величину, равную половине диаметра раскатного ролика, причем взаимные скорости вращени  роликов задают с рассогласованием 3-6% относительно заготовки и 6-12% относительно друг друга.superplasticity of the material of the disk in the direction from the axis of the workpiece to the periphery of the drive cantilever rollers inclined to the plane of the disk, pairwise diametrically opposed to the axis of the workpiece, and the pairs of rolling rollers are offset from the horizontal plane passing through the axis of rolling by an amount equal to half the diameter of the rolling roller, moreover, the mutual speeds of rotation of the rollers are set with a mismatch of 3-6% relative to the workpiece and 6-12% relative to each other.

Прокатка заготовок смещенными относительно горизонтальной плоскости роликами , вращающимис  с рассогласованием скоростей привела к образованию радиальной металлофизической текстуры металла, турбулентной закрутки волокон в направлении вращени  заготовки. Так как заготовку вращают вокруг горизонтальной оси прокатки, то этим исключаетс  коробление раскатываемой заготовки. Благодар  смещению роликов относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки, не происходит наплав металла перед роликами. При прокатке предложенным способом в зоне деформировани  происходит увеличение сдвиговых напр жений . За счет выделени  у -фазы происходит рост карбидообразующих элементов, при этом содержание углерода остаетс  таким же, что и раньше. Карбиды оказывают благопри тное действие на предел длительной прочности при высоких температурах, вли ют на химическую стабильность матрицы . Нар ду с увеличением карбидов типа МеС.МебС, происходит уменьшение объемной доли карбидов типа Ме2зСе. Увеличиваетс  объемна  дол  зерногрзничного проскальзывани  в зоне деформировани , вследствие чего увеличиваетс  проскальзывание по границам зерен, что в свою очередь снижает усили  деформации. Помимо карбидов образуетс  и избыточна  у1 -фаза. котора  обволакивает их и границу зерна, пластичным и стойким к ползучести слоем. Прокатка заготовок дисков наклонными к плоскости приводными консольными роликами , попарно расположенными диаметрально противоположно относительно оси заготовки, причем пары раскатных роликов смещены относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки, на величину, равную половине диаметра раскатного ролика, взаимные скорости вращени  которых задают с рассогласованием на 3-6% относительно друг друга, обеспечивает повышение механических свойств дисков.Rolling the workpieces by rollers displaced relative to the horizontal plane, rotating with a mismatch of speeds, led to the formation of a radial metallophysical texture of the metal and a turbulent twist of the fibers in the direction of rotation of the workpiece. Since the workpiece is rotated around the horizontal axis of rolling, this prevents warping of the rolled workpiece. Due to the displacement of the rollers with respect to the horizontal plane passing through the rolling axis, no metal build-up occurs in front of the rollers. When rolling by the proposed method, an increase in shear stresses occurs in the deformation zone. Due to the release of the γ phase, carbide forming elements grow, while the carbon content remains the same as before. Carbides have a favorable effect on the tensile strength at high temperatures and affect the chemical stability of the matrix. Along with the increase in carbides of the Me.S. MebS type, the volume fraction of carbides of the Me2zCe type decreases. The volume fraction of grain slippage in the deformation zone increases, as a result of which the slipping along grain boundaries increases, which in turn reduces the strain forces. In addition to carbides, an excess 1-phase is also formed. which envelops them and the grain boundary with a plastic and creep resistant layer. Rolling of blanks of disks with cantilever drive cantilever rollers arranged in pairs diametrically opposed to the axis of the workpiece, the pairs of rolling rollers being displaced relative to the horizontal plane passing through the axis of rolling by an amount equal to half the diameter of the rolling roller, the mutual rotation speeds of which are set with a mismatch of 3-6% relative to each other, provides an increase in the mechanical properties of the disks.

Авторам из патентной и научно-технической литературы совокупность отличительных признаков не известа.The authors of the patent and scientific and technical literature, the set of distinctive features is not known.

Предварительно нагретую заготовку вращают и прокатывают в услови х сверхпластичности ее материала в направлении от оси прокатки наклонными к плоскостиThe preheated billet is rotated and rolled under conditions of superplasticity of its material in the direction from the rolling axis inclined to the plane

0 прокатки приводными консольными роликами , попарно расположенными диаметрально противоположно относительно оси прокатки. Заготовку прокатывают одновременно обеими парами роликов, располо5 женными на одинаковом рассто нии г от оси прокатки. В процессе прокатки заготовку вращают вокруг горизонтальной оси прокатки , помимо этого, дл  исключени  наплыва металла перед роликами прокаты0 взют роликами, смещенными относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки, в направлении, противоположном направлению вращени  заготовки на величину ДЬ, равную полови5 не диаметра раскатного ролика. В процессе прокатки заготовку вращают со скоростью V. Вращение роликов задают с рассогласованием скоростей. Скорость 1-й пары роликов можно записать в виде:0 rolling drive cantilever rollers, pairwise located diametrically opposed to the axis of rolling. The billet is rolled simultaneously by both pairs of rollers located at the same distance r from the rolling axis. During the rolling process, the billet is rotated around the horizontal axis of rolling, in addition, to prevent the influx of metal in front of the rollers, the rolling 0 is taken by rollers displaced relative to the horizontal plane passing through the rolling axis in the direction opposite to the direction of rotation of the billet by a value of D equal to half 5 not the diameter of the rolled video clip. During the rolling process, the workpiece is rotated at a speed of V. The rotation of the rollers is set with a mismatch of speeds. The speed of the 1st pair of rollers can be written as:

0Vi V + (3-6)%V0Vi V + (3-6)% V

V2 V-(3-6)%VV2 V- (3-6)% V

Предложенный способ осуществл ли на стане СРД-800.The proposed method was carried out at the SRD-800 mill.

В качестве материала дл  исследовани As a material for research

5 использовали жаропрочный сплав на основе никел  - ЭП742У.5 used a heat-resistant alloy based on nickel - EP742U.

После предварительно гетеропзнизиру- ющего отжига из однофазной области, а также осадки в квазиизотермических услови хAfter preliminary heterozygous annealing from the single-phase region, as well as precipitation under quasi-isothermal conditions

0 на прессе усилием 1600 т.е. из цилиндрических заготовок D 200 и Н 260 мм получены заготовки под раскатку г. ультрамелкозернистой структурой типа микродуплекс со средним размером dy 1.. После0 on the press with a force of 1600 i.e. from cylindrical blanks D 200 and Н 260 mm, blanks were obtained for rolling d. with an ultrafine-grained micro-duplex structure with an average size of dy 1 .. After

5 осадки шайбы раскатывают в услови х сверхпластичности Дл  заготовок из жаропрочных никелевых сплавов (ЭП742У) температура деформации составл ла 1000. .1100° С при скорости деформации ....5 washer deposits are rolled out under superplasticity conditions. For workpieces made of heat-resistant nickel alloys (EP742U), the deformation temperature was 1000 ... 1100 ° С at the strain rate ....

0 Особенностью предлагаемого способа раскатки  вл етс  уменьшение п тна контакта и обусловленного этим уменьшением величины проскальзывани , а также снижение усилий раскатки. В результате прове5 денного эксперимента были ул/чшены механические свойства издели . Величина рассогласовани  (3 6%) получена практически и установлена оптимальна  величина0 A feature of the proposed rolling method is a reduction in the spot of contact and the resulting reduction in slippage, as well as a reduction in the rolling force. As a result of the experiment, the mechanical properties of the product were improved. The mismatch value (3 6%) was obtained practically and the optimal value was established

рассогласовани  4%, при которой механические свойства наиболее высокие, это видно из графика и приведенной таблицы.mismatch of 4%, at which the mechanical properties are the highest, this can be seen from the graph and the table.

Величина смещени  оси ролика относительно горизонтальной плоскости, проход - щей врез ось прокатки Ah, равна половине диаметра роликов. Оптимальное рассто ние Д h также определено практически.The displacement of the axis of the roller relative to the horizontal plane passing through the rolling axis Ah is equal to half the diameter of the rollers. The optimal distance Д h is also practically determined.

Предложенный способ раскатки дисков газотурбинных двигателей экономичен, так как уменьшаетс  вес издели  с 52 до 42 кг. за счет чего уменьшаетс  расход металла с 52205 кг (на 1000 шт.) до 42000 кг. Затраты на металл сократились с 1305125 рублей до 1044100 руб. Уменьшение массы диска при- водит к уменьшению массы двигател , что в свою очередь облегчает всю конструкцию самолета, а также снижаетс  расход топлива , потребл емого двигателем. Данный способ менее энергоемок, так как оборудо- вание, примен емое дл  изготовлени , имеет меньшие усили . Снижение усилий деформации ведет к увеличению стойкости инструмента .The proposed method for rolling discs of gas turbine engines is economical since the weight of the article is reduced from 52 to 42 kg. whereby the metal consumption is reduced from 52205 kg (per 1000 pcs.) to 42000 kg. Costs for metal decreased from 1305125 rubles to 1044100 rubles. A decrease in the mass of the disk leads to a decrease in the mass of the engine, which in turn facilitates the entire structure of the aircraft, and also reduces the fuel consumption of the engine. This method is less energy-intensive, since the equipment used for manufacturing has less effort. Reduced deformation forces increase tool life.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ раскатки дисков, преимущественно их жаропрочных никелевых сплавов, включающий раскатку в услови х сверхпластичности в направлении от оси заготовки к периферии наклонными к плоскости диска приводными консольными роликами, попарно расположенными диаметрально противоположно относительно оси заготовки, причем пары раскатных роликов смещены относительно горизонтальной плоскости, проход щей через ось прокатки на величину , равную половине диаметра раскатного ролика, от л ичающийс  тем, что, с целью повышени  механических свойств, взаимные скорости вращени  роликов задают с рассогласованием 3-6% относительно заготовки и 6-12% относительно друг друга.SUMMARY OF THE INVENTION A method for rolling disks, primarily their heat-resistant nickel alloys, including rolling under superplastic conditions in the direction from the axis of the workpiece to the periphery of the drive cantilever rollers inclined to the disk plane, pairwise diametrically opposed to the axis of the workpiece, the pairs of rolling rollers being offset relative to the horizontal plane passing through the axis of rolling by an amount equal to half the diameter of the rolling roller, characterized in that, in order to increase mechanical properties, the mutual speeds of rotation of the rollers are set with a mismatch of 3-6% relative to the workpiece and 6-12% relative to each other.
SU904841997A 1990-04-04 1990-04-04 Method of disk uncoiling (reeling out) RU1770014C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904841997A RU1770014C (en) 1990-04-04 1990-04-04 Method of disk uncoiling (reeling out)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904841997A RU1770014C (en) 1990-04-04 1990-04-04 Method of disk uncoiling (reeling out)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1770014C true RU1770014C (en) 1992-10-23

Family

ID=21522454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904841997A RU1770014C (en) 1990-04-04 1990-04-04 Method of disk uncoiling (reeling out)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1770014C (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997048509A1 (en) * 1996-06-21 1997-12-24 General Electric Company Method for producing axially symmetric parts and the article
WO1997048831A3 (en) * 1996-06-21 1998-02-19 Gen Electric Method for processing billets from multiphase alloys and the article
CN103586378A (en) * 2013-11-08 2014-02-19 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 High-temperature alloy dual-performance disc rolling forming process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N; 1216877, МКИ В 21 Н 1/02. 1983. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997048509A1 (en) * 1996-06-21 1997-12-24 General Electric Company Method for producing axially symmetric parts and the article
WO1997048831A3 (en) * 1996-06-21 1998-02-19 Gen Electric Method for processing billets from multiphase alloys and the article
CN103586378A (en) * 2013-11-08 2014-02-19 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 High-temperature alloy dual-performance disc rolling forming process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109355530B (en) Preparation method and application of heat-resistant titanium alloy wire
EP2868759B1 (en) ALPHA + BETA TYPE Ti ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING SAME
EP1664364A1 (en) Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby
WO2004101838A1 (en) Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby
US6939419B1 (en) Method for producing axially symmetric parts and the article
CN108580547A (en) A kind of isometric helix milling method of large-scale titanium alloy ultra fine grained steel bar
CN108405607B (en) A kind of isometric helix milling method of large-sized aluminium alloy ultra fine grained steel bar
RU1770014C (en) Method of disk uncoiling (reeling out)
WO1997048509A9 (en) Method for producing axially symmetric parts and the article
CN1939610A (en) Continuous high-temperature cast-rolling technology of magnesium and aluminium alloy plates or strips
RU2374028C1 (en) Production method of gas turbine engine disk
CN112044953A (en) Method and model for predicting grain size of large-size medium-carbon steel ultrafine grain bar
CN109772890B (en) Superfine crystal rolling method for large-size high-temperature alloy bars
CN108396270B (en) Method for producing α, nearly α or α + β titanium alloy bar
CN110695090B (en) Novel method for weakening magnesium alloy plate texture through asymmetric deformation
JPS62284053A (en) Method for forging titanium alloy material
CN1275709C (en) Technique for continuous rolling molybdenum wire
RU2322517C1 (en) Local strengthening method of axially symmetrical blanks by means of shift deformations
CN1584066A (en) Rolling and cogging method for high-temperature alloy GH1015
CN109807175A (en) A kind of Ultra-fine Grained milling method of large-scale titanium alloy bar
JPH06292906A (en) Manufacture of bar and wire rod of titanium and titanium alloy
JPH0890013A (en) Skew rolling device
RU2322318C2 (en) Method for making and exploiting drifts of pilger mills for producing hot rolled tubes of large and mean diameters
JPS635466B2 (en)
RU2328354C2 (en) Method of production and operation of pilger mill mandrels