RU2361687C1 - Method of long-measuring blanks receiving with fine-grained structure - Google Patents
Method of long-measuring blanks receiving with fine-grained structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361687C1 RU2361687C1 RU2007141089/02A RU2007141089A RU2361687C1 RU 2361687 C1 RU2361687 C1 RU 2361687C1 RU 2007141089/02 A RU2007141089/02 A RU 2007141089/02A RU 2007141089 A RU2007141089 A RU 2007141089A RU 2361687 C1 RU2361687 C1 RU 2361687C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- fine
- grained structure
- long
- deformation
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам получения заготовок с заданными физико-механическими свойствами и структурой металла. Способ может быть использован для получения длинномерных заготовок и готовых изделий из титана или других металлов с формированием в них мелкозернистой структуры, в том числе субмикрокристаллической и нанокристаллической.The invention relates to the field of metal forming, in particular to methods for producing blanks with desired physical and mechanical properties and metal structure. The method can be used to obtain long billets and finished products from titanium or other metals with the formation of a fine-grained structure in them, including submicrocrystalline and nanocrystalline.
Известен способ получения заготовок с мелкозернистой структурой, включающий пластическое деформирование заготовки в заданных термомеханических условиях прессованием в инструменте, имеющем контейнер, пуансоны и расположенный в канале контейнера профилирующий инструмент с полостью, который обеспечивает направление течения металла заготовки и образует зону интенсивной пластической деформации. Перед введением заготовки в зону интенсивной пластической деформации в ней создают объемно-напряженное состояние всестороннего сжатия путем воздействия пуансоном и подпора через объем порошкового материала, которым заполняют полость профилирующего инструмента, а при создании интенсивной пластической деформации осуществляют вращение инструмента или его части [Патент РФ №2277992, МПК B21J 5/00, В21С 23/04, C22F 1/00, 2006.06.20].A known method for producing preforms with a fine-grained structure, including plastic deformation of a preform under specified thermomechanical conditions by pressing in a tool having a container, punches and a profiling tool located in the container channel with a cavity, which provides the direction of flow of the workpiece metal and forms an area of intense plastic deformation. Before introducing the workpiece into the zone of intense plastic deformation, it creates a volume-stress state of comprehensive compression by exposing it to a punch and supporting it through the volume of powder material, which fill the cavity of the profiling tool, and when creating intense plastic deformation, the tool or its part is rotated [RF Patent No. 2277992 IPC B21J 5/00, B21C 23/04, C22F 1/00, 2006.06.20].
Обработка длинномерных (по несколько метров длиной) заготовок по данному способу невозможна, так как длина заготовок ограничена пуансонами, и, кроме того, с увеличением длины заготовки растет площадь контакта ее с инструментом, что приводит к возрастанию сил трения, для преодоления которых требуются более мощные прессы. По вышеназванным причинам, а также в связи с тем, что процесс обработки не является непрерывным, имеет место невысокая скорость обработки заготовок и, соответственно, низкая производительность. В известном способе также не предусматривается получение готовых изделий.The processing of long-length (several meters long) workpieces by this method is impossible, since the length of the workpieces is limited by punches, and, in addition, with an increase in the length of the workpiece, its contact area with the tool increases, which leads to an increase in the friction forces, which require more powerful ones to overcome the press. For the above reasons, and also due to the fact that the processing process is not continuous, there is a low speed of processing blanks and, accordingly, low productivity. In the known method is also not provided for the receipt of finished products.
Известен способ комбинированной интенсивной пластической деформации заготовок, включающий винтовое прессование и равноканальное угловое прессование, в котором деформацию заготовок осуществляют в следующей последовательности: деформация, кручением в винтовом канале, затем равноканальное угловое прессование. Для снятия внутренних напряжений заготовку дополнительно подвергают низкотемпературному отжигу [Патент РФ №2240197, МПК B21J 5/00, C22F 1/18, В21С 25/00 2004.11.20].A known method of combined intensive plastic deformation of workpieces, including screw pressing and equal channel angular pressing, in which the deformation of the workpieces is carried out in the following sequence: deformation, torsion in a helical channel, then equal channel angular pressing. To relieve internal stresses, the workpiece is additionally subjected to low-temperature annealing [RF Patent No. 2240197, IPC B21J 5/00, C22F 1/18, B21C 25/00 2004.11.20].
Как и в предыдущих аналогах, способ не годится для обработки длинномерных заготовок, обладает низкой производительностью, так как процесс обработки не является непрерывным, позволяет получать полуфабрикаты, а не готовые изделия.As in the previous analogues, the method is not suitable for processing long workpieces, has low productivity, since the processing process is not continuous, it allows you to get semi-finished products, not finished products.
Наиболее близким к предложенному является способ получения заготовок с мелкозернистой структурой [Патент РФ №2191652, МПК В21J 5/00, 04.04.2001], где пластическую деформацию заготовки осуществляют прессованием в контейнере через установленный в его канале прессования профилирующий инструмент, который направляет течение металла и создает совмещенную схему интенсивной пластической деформации: кручение-осадка-сдвиг без нарушения сплошности заготовки.Closest to the proposed is a method for producing workpieces with a fine-grained structure [RF Patent No. 2191652, IPC B21J 5/00, 04.04.2001], where the plastic deformation of the workpiece is carried out by pressing in a container through a profiling tool installed in its pressing channel, which directs the flow of metal and creates a combined scheme of intense plastic deformation: torsion-upset-shear without violating the continuity of the workpiece.
Недостатком известного способа является невозможность получения длинномерных заготовок и низкая производительность обработки.The disadvantage of this method is the inability to obtain lengthy workpieces and low processing performance.
Задачей изобретения является получение заготовок и готовых изделий неограниченной длины из титана или других металлов с мелкозернистой, в том числе с субмикрокристаллической и нанокристаллической, структурой, обладающих высокими прочностными свойствами, а также повышение производительности процесса.The objective of the invention is to obtain blanks and finished products of unlimited length from titanium or other metals with a fine-grained, including submicrocrystalline and nanocrystalline structure with high strength properties, as well as increasing the productivity of the process.
Поставленная задача решается способом получения длинномерных заготовок с мелкозернистой структурой, включающим обеспечение интенсивной объемной деформации в материале заготовки, в котором в отличие от прототипа интенсивную объемную деформацию обеспечивают путем последовательного осуществления продольной прокатки кручения и формообразования заготовки в формообразующих валках.The problem is solved by the method of obtaining long workpieces with a fine-grained structure, including providing intensive volumetric deformation in the workpiece material, in which, unlike the prototype, intense volumetric deformation is provided by sequential longitudinal rolling of torsion and shaping of the workpiece in forming rolls.
Для достижения более высоких степеней деформации производят предварительный нагрев заготовки до температуры, не превышающей 0,3 температуры плавления металла.To achieve higher degrees of deformation, the preform is preheated to a temperature not exceeding 0.3 of the melting temperature of the metal.
С целью снятия внутренних напряжений заготовку после формообразования подвергают низкотемпературному отжигу.In order to relieve internal stresses, the preform is subjected to low-temperature annealing after shaping.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема комбинированной интенсивной пластической деформации заготовок. На схеме обозначено: заготовка 1, подающие валки 2, матрица с винтовым каналом 3, формующие валки 4.The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the combined intensive plastic deformation of the workpieces. The diagram indicates: blank 1,
Способ комбинированной интенсивной пластической деформации заготовок осуществляют следующим образом. В начале заготовка 1 прокатывается подающими валками 2, где получает деформацию в продольном направлении, затем поступает в матрицу с винтовым каналом 3, где осуществляется деформация кручением. Из винтового канала заготовку подают в формообразующие валки 4, в результате обработки которыми происходит образование заготовки или готового изделия с заданным профилем. В результате предложенного способа обработки обеспечивается интенсивная пластическая деформация, приводящая к формированию ультрамелкозернистой структуры металла. Усилие подпора, необходимое для достижения более высоких степеней деформации, осуществляется за счет разности скоростей истечения металла в процессе продольной прокатки валками и в винтовом канале матрицы. Площадь контакта заготовки с инструментом незначительная (подающие и формообразующие валки и винтовой канал), что ведет к уменьшению сил трения, действующих на заготовку, более высокой скорости обработки по сравнению с аналогами, а следовательно, и к более высокой производительности процесса.The method of combined intensive plastic deformation of the workpieces is as follows. At the beginning, the workpiece 1 is rolled by
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Брали исходную горячекованую заготовку из технически чистого титана марки ВТ1-0 в виде прутка диаметром 25 мм и длиной 1000 мм. Пруток подвергали обработке по описанному способу при температуре 20°С, в результате чего была достигнута степень деформации е=9.We took the initial hot-rolled billet from technically pure titanium of the VT1-0 grade in the form of a bar with a diameter of 25 mm and a length of 1000 mm. The bar was subjected to processing according to the described method at a temperature of 20 ° C, as a result of which the degree of deformation e = 9 was achieved.
После обработки заготовку подвергли низкотемпературному отжигу.After processing, the workpiece was subjected to low-temperature annealing.
После осуществили контроль параметров и механических свойств.After carried out the control of parameters and mechanical properties.
Усредненные результаты механических испытаний по трем образцам сведены в таблице. Для сравнения приведены данные после обработки винтовым прессованием с равноканальным угловым прессованием (РКУ).The average results of mechanical tests for three samples are summarized in the table. For comparison, the data after processing by screw pressing with equal channel angular pressing (CGS) are shown.
σ0,2 - условный предел текучести на разрыв;
δ - относительное удлинение после разрыва.where σ in - tensile strength;
σ 0.2 - conditional yield strength at break;
δ is the elongation after rupture.
При меньшем количестве проходов прочность готового изделия по предложенному способу выше, чем у прототипа.With fewer passes, the strength of the finished product according to the proposed method is higher than that of the prototype.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет получать заготовки или изделия готового профиля практически неограниченной длины, обладающие высокими прочностными свойствами. Обеспечивается высокая производительность процесса ввиду его непрерывности и высокой скорости и, кроме того, снижается стоимость обработки, так как в изобретении не используется дорогостоящее прессовое оборудование, применяемое обычно в устройствах для обработки металлов и сплавов.Thus, the proposed invention allows to obtain blanks or products of a finished profile of almost unlimited length, with high strength properties. A high productivity of the process is ensured due to its continuity and high speed and, in addition, the processing cost is reduced, since the invention does not use expensive press equipment, which is usually used in devices for processing metals and alloys.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007141089/02A RU2361687C1 (en) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Method of long-measuring blanks receiving with fine-grained structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007141089/02A RU2361687C1 (en) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Method of long-measuring blanks receiving with fine-grained structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007141089A RU2007141089A (en) | 2009-05-20 |
| RU2361687C1 true RU2361687C1 (en) | 2009-07-20 |
Family
ID=41021187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007141089/02A RU2361687C1 (en) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Method of long-measuring blanks receiving with fine-grained structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2361687C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446027C2 (en) * | 2010-05-31 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Method of producing long round billets with ultrafine granular structure |
| RU2492249C1 (en) * | 2012-09-28 | 2013-09-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Method of complex processing amorphous nanocrystalline alloys |
| RU2629134C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Device for continuous pressing of metals and alloys |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116099893B (en) * | 2023-04-10 | 2023-06-13 | 佛山市南海区占美金属有限公司 | Aluminum extrusion forging and pressing die structure |
-
2007
- 2007-11-06 RU RU2007141089/02A patent/RU2361687C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446027C2 (en) * | 2010-05-31 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Method of producing long round billets with ultrafine granular structure |
| RU2492249C1 (en) * | 2012-09-28 | 2013-09-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Method of complex processing amorphous nanocrystalline alloys |
| RU2629134C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Device for continuous pressing of metals and alloys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007141089A (en) | 2009-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7601232B2 (en) | α-β titanium alloy tubes and methods of flowforming the same | |
| KR910009976B1 (en) | Method for manufacturing tubes | |
| JP4893858B2 (en) | Manufacturing method of seamless metal pipe by cold rolling | |
| RU2361687C1 (en) | Method of long-measuring blanks receiving with fine-grained structure | |
| CN106425317A (en) | Preparation method of Ti-B19 high-strength titanium alloy large-caliber thick wall pipe | |
| Sergey et al. | Influence of combined process “rolling-pressing” on microstructure and mechanical properties of copper | |
| Wang et al. | Severe plastic deformation techniques for bulk ultrafine-grained materials | |
| KR20090115471A (en) | Method and apparatus for the grain refinement of tube-shaped metal material using the ECAE process | |
| CN109097713B (en) | A kind of Ultra-fine Grained Ta material and preparation method thereof | |
| CN1943919A (en) | Energy saving cogging method of cast ingot | |
| JP2000263103A (en) | Production of extra-thick steel plate using continuously cast slab | |
| RU2464116C1 (en) | Method of producing titanium round rods with ultrafine structure | |
| Naizabekov et al. | The Role of Preliminary Heat Treatment in the Formation of Ultrafine-Grained Structure in the Implementation of the Combined Process" Rolling-Equal Channel Angular Pressing" | |
| RU73245U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING, ROLLING AND PRESSING OF NON-FERROUS METALS AND ALLOYS | |
| RU2355489C2 (en) | Method of producing of hot-rolled pipes made of alpha- and semi- alpha-titanium alloys | |
| KR101074972B1 (en) | Method for production of extrusion billet, and method for production of magnesium alloy material | |
| RU2563083C1 (en) | Method of manufacture of long-length work piece from titanium alloy | |
| RU2461436C1 (en) | Method of producing variable cross-section thin-wall shells | |
| RU2251588C2 (en) | Method for making ultrafine-grain titanium blanks | |
| JP4182556B2 (en) | Seamless steel pipe manufacturing method | |
| RU2474484C1 (en) | Method of making forged pieces with fine-grain structure | |
| RU2418092C1 (en) | Procedure for fabrication of titanium work-pieces of polyhedral or round shape in nano structured state and device for deformation treatment of titanium work-pieces | |
| RU2807260C1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING BRONZE RODS “БрХ08” | |
| RU2347631C1 (en) | Method for production of billets with fine-grained structure by combined screw and lengthwise rolling | |
| KR102583132B1 (en) | Method of forged parts production and four-die forging device for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091107 |