RU2371512C1 - Method of product receiving from heatproof nickel alloy - Google Patents
Method of product receiving from heatproof nickel alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371512C1 RU2371512C1 RU2008107035/02A RU2008107035A RU2371512C1 RU 2371512 C1 RU2371512 C1 RU 2371512C1 RU 2008107035/02 A RU2008107035/02 A RU 2008107035/02A RU 2008107035 A RU2008107035 A RU 2008107035A RU 2371512 C1 RU2371512 C1 RU 2371512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- phase
- deformation
- hours
- ingot
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения изделий из жаропрочных сплавов на никелевой основе, применяемых в авиации, ракетостроении, теплоэнергетике.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to a method for producing products from heat-resistant nickel-based alloys used in aviation, rocket science, and power engineering.
Известен способ изготовления прутков и профилей из жаропрочных труднодеформируемых сплавов на никелевой основе путем отжига литых заготовок при температуре выше точки растворимости γ'-фазы при 1200÷1230°С с выдержкой 2÷3 ч, охлаждения с печью со скоростью 0,3÷1°С/ч до температуры 950÷750°С и последующего охлаждения на воздухе до комнатной температуры, обеспечивающей дисперсное распределение γ'-фазы, нагрева заготовок до температуры 1100÷1140°С, подпрессовки их в закрытом объеме со степенью деформации 15÷20% с выдержкой под полным усилием в течение 10÷20 с и горячего прессования при температуре 1120÷1160°С через плоскую матрицу с применением пластичной шайбы, устанавливаемой на заходный торец матрицы, со скоростью 1,8÷6 м/мин (а.с. СССР №473538).A known method of manufacturing rods and profiles from heat-resistant hard-deformed alloys on a nickel basis by annealing cast billets at a temperature above the solubility point of the γ'-phase at 1200 ÷ 1230 ° C with a soak of 2 ÷ 3 hours, cooling with a furnace at a speed of 0.3 ÷ 1 ° C / h to a temperature of 950 ÷ 750 ° C and subsequent cooling in air to room temperature, providing dispersed distribution of the γ'-phase, heating the workpieces to a temperature of 1100 ÷ 1140 ° C, prepressing them in a closed volume with a degree of deformation of 15 ÷ 20% s exposure under full force for 10 ÷ 2 0 s and hot pressing at a temperature of 1120 ÷ 1160 ° C through a flat die using a plastic washer mounted on the entry end of the die at a speed of 1.8 ÷ 6 m / min (USSR AS No. 473538).
Способ не обеспечивает устранения трещин и предотвращения оплавления при нагреве слитков, полного растворения избыточных фазовых составляющих в процессе гомогенизации, снижения сопротивления деформации и усилий прессования, формирования однородного ультрамелкого зерна величиной менее 10 мкм и повышения КИМ, достижения сверхпластичности в прессованных прутках.The method does not provide for eliminating cracks and preventing melting during heating of ingots, complete dissolution of excess phase components during homogenization, reduction of deformation resistance and pressing forces, formation of a uniform ultrafine grain with a size of less than 10 μm and an increase in CMM, achieving superplasticity in pressed rods.
Известен способ изготовления изделий из жаропрочных сплавов, заключающийся в нагреве слитка до температуры выше Тпрγ', штамповки заготовки при температуре ниже Тпрγ' с суммарной степенью деформации 
Недостатками этого способа являются необходимость использования для изготовления изделий, в частности диска, слитков со сравнительно мелкозернистой структурой, не обеспечивается устранение трещин и предотвращение оплавления при нагреве слитков, невозможность осадки слитка при температуре выше Тпрγ' для большинства высоколегированных труднодеформируемых никелевых сплавов, большая трудоемкость процесса, отсутствие эффекта сверхпластичности.The disadvantages of this method are the need to use for the manufacture of products, in particular, discs, ingots with a relatively fine-grained structure, it is not possible to eliminate cracks and to prevent melting when the ingots are heated, impossibility of deposit ingot at a temperature above Тпрγ 'for most highly alloyed hardly deformable nickel alloys, high complexity of the process lack of superplasticity.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления диска из высоколегированного жаропрочного никелевого сплава, включающий операции:The closest in technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing a disk from a high alloy heat-resistant nickel alloy, including operations:
трехступенчатый отжиг слитка, при котором на первой ступени слиток нагревают до температуры не более 40°С выше Тпрγ', выдерживают при этой температуре не менее 6 часов и охлаждают до температуры второй ступени, которая на 20-50°С ниже Тпрγ', выдерживают при этой температуре не менее 3 часов и охлаждают до температуры третьей ступени, которая на 60-100°С ниже Тпрγ', выдерживают при этой температуре не менее 3 часов и охлаждают со скоростью 20-60°С/ч до температуры на 200-300°С ниже Тпрγ', охлаждают слиток на воздухе, осуществляют предварительную деформацию путем прессования при температуре на 70-100°С ниже Тпрγ', окончательную деформацию штамповкой со скоростью не менее 10-4c-1 при температуре на 50-120°С ниже Тпрγ' в изотермических условиях и термическую обработку (патент РФ №2256721).three-stage annealing of the ingot, in which at the first stage the ingot is heated to a temperature of not more than 40 ° C above Tprγ ', is kept at this temperature for at least 6 hours and cooled to a temperature of the second stage, which is 20-50 ° C lower than Tpγ', is kept at this temperature for at least 3 hours and is cooled to a temperature of the third stage, which is 60-100 ° С lower than Тпрγ ', maintained at this temperature for at least 3 hours and cooled at a speed of 20-60 ° С / h to a temperature of 200-300 ° C below Tprγ ', cool the ingot in air, carry out preliminary deformation by pressing at a temperature 70-100 ° C below Tprγ 'final deformation forging at a rate of at least 10 -4 c -1 at a temperature 50-120 ° C below Tprγ' under isothermal conditions and the heat treatment (RF Patent №2256721) .
К недостаткам способа прототипа следует отнести: образование трещин и оплавление структуры в слитке при нагреве до первой ступени трехступенчатого (гомогенизирующего) отжига, неполное растворение избыточных фазовых составляющих сплава в процессе отжига, низкая технологическая пластичность слитка, образование грубых трещин и высокий уровень усилий при прессовании слитка, структурная неоднородность и низкий КИМ при получении мерных заготовок из прессованного прутка в жаропрочных сплавах с содержанием упрочняющей γ'-фазы более 40%.The disadvantages of the prototype method include: cracking and melting of the structure in the ingot when heated to the first stage of a three-stage (homogenizing) annealing, incomplete dissolution of the excess phase components of the alloy during the annealing, low technological ductility of the ingot, the formation of rough cracks and a high level of effort when pressing the ingot , structural heterogeneity and low CMM upon receipt of dimensional blanks from a pressed rod in heat-resistant alloys with a content of the strengthening γ'-phase of more than 40%.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа изготовления изделия из жаропрочных никелевых сплавов, обеспечивающего предотвращение образования трещин и оплавления при нагреве слитков, полное растворение избыточных фазовых составляющих в процессе гомогенизирующего отжига слитков, обеспечение прессования слитков со снижением сопротивления и усилий деформации, формирование ультрамелкого зерна величиной менее 10 мкм, достижение эффекта сверхпластичности, повышение коэффициента использования металла при изготовлении прессованного изделия.The technical task of the invention is to develop a method of manufacturing a product from heat-resistant nickel alloys, which ensures the prevention of cracking and melting during heating of the ingots, the complete dissolution of excess phase components during the homogenizing annealing of the ingots, the compaction of the ingots with a decrease in resistance and deformation forces, the formation of ultrafine grains of less than 10 microns, achieving the effect of superplasticity, increasing the utilization of metal pr manufacture of extruded products.
Для достижения поставленной задачи предложен способ получения изделия из жаропрочного никелевого сплава, включающий многоступенчатый отжиг слитка, деформацию в двухфазной области и термическую обработку, отличающийся тем, что на первой ступени отжига слиток нагревают до температуры, которая на 665÷785°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 3 часов, нагревают со скоростью 60÷80°С/ч до температуры второй ступени, которая на 5÷15°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 5 часов, нагревают до температуры третьей ступени, которая на 5÷15°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 2,5 часов, нагревают до температуры четвертой ступени, которая на 35÷45°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 16 часов, охлаждают со скоростью 15÷30°С/ч до температуры пятой ступени, которая на 25÷45°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 5 часов, охлаждают со скоростью 15÷30°С/ч до температуры шестой ступени, которая на 55÷85°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 5 часов, охлаждают со скоростью 15÷30°С/ч до температуры седьмой ступени, которая на 165÷195°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 2 часов, охлаждают на воздухе, перед деформацией осуществляют нагрев слитка до температуры на 665÷785°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре не более 3 часов, нагревают со скоростью 60÷80°С/ч до температуры на 45÷65°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы и выдерживают при этой температуре не более 8 часов, а деформацию осуществляют путем прессования слитка со скоростью 50÷70 мм/с и степенью деформации 60÷70%.To achieve this goal, a method for producing a product from heat-resistant nickel alloy is proposed, including multi-stage annealing of an ingot, deformation in a two-phase region and heat treatment, characterized in that at the first stage of annealing, the ingot is heated to a temperature that is 665-785 ° C lower than the temperature of complete dissolution γ'-phase, maintained at this temperature for no more than 3 hours, heated at a rate of 60 ÷ 80 ° С / h to the temperature of the second stage, which is 5 ÷ 15 ° С lower than the temperature of complete dissolution of the γ'-phase, maintained at this at a temperature of not more than 5 hours, heated to a temperature of the third stage, which is 5 ÷ 15 ° C higher than the temperature of complete dissolution of the γ'-phase, kept at this temperature for no more than 2.5 hours, heated to a temperature of the fourth stage, which is 35 ÷ 45 ° C above the temperature of complete dissolution of the γ'-phase, kept at this temperature for no more than 16 hours, cooled at a rate of 15 ÷ 30 ° C / h to the temperature of the fifth stage, which is 25 ÷ 45 ° C below the temperature of complete dissolution of the γ'- phase, maintained at this temperature for no more than 5 hours, cooled at a speed of 15 ÷ 30 ° C / h to the temperature of the sixth stage, which is 55 ÷ 85 ° C lower than the temperature of the complete dissolution of the γ'-phase, is kept at this temperature for no more than 5 hours, cooled at a rate of 15 ÷ 30 ° C / h to the temperature of the seventh stage, which is 165 ÷ 195 ° C lower than the temperature of complete dissolution of the γ'-phase, is kept at this temperature for no more than 2 hours, cooled in air, before deformation, the ingot is heated to a temperature of 665 ÷ 785 ° C below the temperature of complete dissolution of the γ'-phase maintained at this temperature for no more than 3 hours, heated at a speed of 60 ÷ 80 ° C / h to a temperature of 45 ÷ 65 ° C below the temperature of complete dissolution of the γ'-phase and maintained at this temperature for no more than 8 hours, and the deformation is carried out by pressing the ingot at a speed of 50 ÷ 70 mm / s and a degree of deformation of 60 ÷ 70%.
Термическую обработку прессованного изделия осуществляют путем нагрева до температуры на 45÷65°С ниже температуры растворения γ'-фазы, выдержки не более 6 часов и охлаждения с печью со скоростью 30÷60°С/ч до температуры 800÷900°С и далее на воздухе.Heat treatment of the pressed product is carried out by heating to a temperature of 45 ÷ 65 ° C below the temperature of dissolution of the γ'-phase, holding for no more than 6 hours and cooling with an oven at a speed of 30 ÷ 60 ° C / h to a temperature of 800 ÷ 900 ° C and further on air.
При необходимости прессованное изделие подвергают правке путем нагрева до температуры на 45÷65°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы, выдержки 1÷3 часа и деформации со степенью 1÷10%.If necessary, the pressed product is subjected to dressing by heating to a temperature of 45 ÷ 65 ° C below the temperature of the complete dissolution of the γ'-phase, holding for 1 ÷ 3 hours and deformation with a degree of 1 ÷ 10%.
Нагрев слитка на первой ступени отжига до температуры, которая на 665÷785°С ниже Тпрγ', и время выдержки не более 3 часов обеспечивают предварительный прогрев объема слитка без образования термических трещин. Нами установлено, что нагрев слитка при температурах 600÷700°С, что на 465÷585°С ниже Тпрγ', способствует образованию в структуре сплавов, содержащих более 40% упрочняющей γ'-фазы, «К-состояния» (ближнего порядка), которое резко понижает пластичность и, в сочетании с термическими напряжениями, приводит к образованию грубых трещин, как и нагрев до более высоких температур. Последующий нагрев слитка с оптимальных, согласно данному изобретению, температур на 665÷785°С ниже Тпрγ' со скоростью 60÷80°С/ч до температуры второй ступени обеспечивает быстрое прохождение опасного интервала до температур, которые расположены выше критической температуры - температуры начала растворения γ'-фазы (на 295÷335°С ниже Тпрγ'), где повышается пластичность металла и, несмотря на термический градиент, происходит релаксация напряжений без образования трещин.Heating the ingot at the first stage of annealing to a temperature that is 665 ÷ 785 ° C lower than Tprγ ', and the holding time of no more than 3 hours provide preliminary heating of the ingot volume without the formation of thermal cracks. We found that heating the ingot at temperatures of 600 ÷ 700 ° C, which is 465 ÷ 585 ° C lower than Tprγ ', promotes the formation in the structure of alloys containing more than 40% of the strengthening γ'-phase, the "K-state" (short-range order) , which dramatically reduces ductility and, in combination with thermal stresses, leads to the formation of rough cracks, as well as heating to higher temperatures. Subsequent heating of the ingot from the optimum, according to this invention, temperatures of 665 ÷ 785 ° C below Tprγ 'at a rate of 60 ÷ 80 ° C / h to the temperature of the second stage provides a quick passage of the dangerous interval to temperatures that are above the critical temperature - the temperature of the beginning of dissolution γ'-phase (295 ÷ 335 ° С below Тпрγ '), where the ductility of the metal increases and, despite the thermal gradient, stress relaxation occurs without cracking.
Ступенчатый нагрев слитка при температуре второй ступени на 5÷15°С ниже Тпрγ' с выдержкой не более 5 часов предотвращает оплавление при температурах в двухфазной области, а нагрев при температуре третьей ступени на 5÷15°С выше Тпрγ' с выдержкой не более 2,5 часов предотвращает оплавление при температурах в однофазной области. Отсутствие любой из этих ступеней нагрева приводит к оплавлению структуры, а длительность выдержки более 5 и 2,5 часов при каждой из ступеней соответственно являются нецелесообразными. Нагрев слитка в однофазной области до температуры четвертой ступени на 35÷45°С выше Тпрγ' и выдержка до 16 часов обеспечивают растворение избыточных фазовых составляющих и выравнивание легирующих элементов твердого раствора сплава. Превышение температуры четвертой ступени может вызвать оплавление, а более низкие температуры не обеспечивают растворения избыточных фазовых составляющих. Длительность выдержки свыше 16 часов является нецелесообразной. Трехступенчатое охлаждение (ступени пятая, шестая и седьмая) с заданной скоростью 15÷30°С/ч и длительностью выдержки позволяет получить структуру с однородными укрупненными внутри литых зерен слитка выделениями частиц γ'-фазы размером не менее 1,0 мкм как в осях, так и в межосных промежутках, способствует выделению боридной фазы по границам зерен, что значительно повышает пластичность сплава, снижает сопротивление при последующей деформации и обеспечивает формирование в прессованном изделии ультрамелкозернистой структуры с величиной зерна γ'-фазы менее 10 мкм контролируемой динамической рекристаллизацией при прессовании в двухфазной области при температурах на 45÷65°С ниже Тпрγ'. Повышение или понижение температурных ступеней в процессе охлаждения слитка, устранение любой из ступеней, как и повышение скорости охлаждения между ними, приводят к неоднородному выделению частиц γ'-фазы, сохранению мелких частиц γ'-фазы в осях дендритов, получению в прессованном изделии неоднородной структуры с нерекристаллизованными участками в зонах с мелкими частицами γ'-фазы после прессования при температурах двухфазной области и отсутствию сверхпластичности. Повышение длительности изотермической выдержки между ступенями в процессе охлаждения слитка является нецелесообразным. Прессование слитка при температурах на 35÷45°С выше Тпрγ' приводит к формированию неоднородного микрозерна величиной более 30 мкм и образованию грубых поверхностных трещин, а при прессовании слитка ниже оптимальных, согласно предлагаемому способу, температур резко возрастают усилия деформации. Прессование со скоростью менее 50 мм/с и/или со степенью деформации менее 60% приводит к понижению температуры слитка и резкому возрастанию сопротивления деформации, вплоть до невозможности получения прессованного изделия. Прессование со скоростью более 70 мм/с и/или со степенью деформации более 70% вызывают тепловой разогрев и формирование неоднородного микрозерна величиной более 30 мкм.The stepwise heating of the ingot at a temperature of the second stage 5 ÷ 15 ° C lower than Tprγ 'with a holding time of not more than 5 hours prevents melting at temperatures in the two-phase region, and heating at a temperature of the third step 5 ÷ 15 ° C higher than Tpγ' with a holding time of no more than 2 , 5 hours prevents melting at temperatures in the single-phase region. The absence of any of these stages of heating leads to the melting of the structure, and the exposure time of more than 5 and 2.5 hours for each of the stages, respectively, are impractical. Heating the ingot in the single-phase region to the temperature of the fourth stage is 35 ÷ 45 ° C higher than Tprγ 'and holding for up to 16 hours ensures the dissolution of excess phase components and the alignment of alloying elements of the alloy solid solution. Exceeding the temperature of the fourth stage can cause reflow, and lower temperatures do not provide the dissolution of excess phase components. Duration of exposure over 16 hours is impractical. Three-stage cooling (stages fifth, sixth and seventh) with a predetermined speed of 15 ÷ 30 ° C / h and a holding time allows one to obtain a structure with homogeneous aggregations of γ'-phase particles coarsened within the cast grain of the ingot at least 1.0 μm in size as in the axes, in inter-axial spaces, it contributes to the precipitation of the boride phase along grain boundaries, which significantly increases the ductility of the alloy, reduces resistance during subsequent deformation, and ensures the formation of an ultrafine-grained structure with a grain size in the pressed product on the γ'-phase less than 10 microns controlled by dynamic recrystallization during pressing in the two-phase region at temperatures 45 ÷ 65 ° C below Tprγ '. An increase or decrease in temperature steps during cooling of the ingot, elimination of any of the steps, as well as an increase in the cooling rate between them, leads to inhomogeneous separation of the particles of the γ'-phase, the preservation of small particles of the γ'-phase in the axes of the dendrites, and obtaining a heterogeneous structure in the pressed product with non-crystallized areas in areas with small particles of the γ'-phase after pressing at two-phase temperature and the absence of superplasticity. The increase in the duration of isothermal exposure between the steps during the cooling of the ingot is impractical. Pressing the ingot at temperatures 35–45 ° C higher than Tprγ 'leads to the formation of inhomogeneous micrograins larger than 30 μm and the formation of rough surface cracks, and when pressing the ingot below the optimal temperatures, according to the proposed method, the deformation forces sharply increase. Pressing with a speed of less than 50 mm / s and / or with a degree of deformation of less than 60% leads to a decrease in the temperature of the ingot and a sharp increase in the resistance to deformation, up to the impossibility of obtaining a pressed product. Pressing with a speed of more than 70 mm / s and / or with a degree of deformation of more than 70% causes thermal heating and the formation of an inhomogeneous micrograin with a size of more than 30 microns.
Применение термической обработки прессованного изделия с нагревом до температуры на 45÷65°С ниже Тпрγ', с выдержкой не более 6 часов и охлаждением с печью со скоростью 30÷60°С/ч до температур 800÷900°С и далее на воздухе обеспечивает улучшение механической обработки поверхности под ультразвуковой контроль без изменения размера ультрамелкого зерна величиной менее 10 мкм. Наличие в прессованном изделии зерна величиной менее 10 мкм обеспечивает высокую пластичность вплоть до сверхпластичности при дальнейшем изготовлении штамповок дисков и раскатанных кольцевых деталей из них.The use of heat treatment of a pressed product with heating to a temperature of 45 ÷ 65 ° C below Tprγ ', with a holding time of not more than 6 hours and cooling with an oven at a speed of 30 ÷ 60 ° C / h to temperatures of 800 ÷ 900 ° C and then in air provides improvement of surface machining under ultrasonic control without changing the size of ultrafine grains of less than 10 microns. The presence in the molded product of a grain size of less than 10 microns provides high ductility up to superplasticity in the further manufacture of die stampings and rolled ring parts from them.
Правка прессованного изделия в пределах требуемой незначительной (1÷10%) степени деформации необходима для устранения кривизны с целью повышения выхода годного при дальнейшей разрезке прессованного изделия на мерные заготовки. Перед деформацией осуществляют нагрев прессованного изделия до температуры на 45÷65°С ниже температуры полного растворения γ'-фазы и выдержку 1÷3 часа с целью сохранения ультрамелкого зерна и высокой технологической пластичности.Editing of the pressed product within the required insignificant (1 ÷ 10%) degree of deformation is necessary to eliminate curvature in order to increase the yield during further cutting of the pressed product into dimensional blanks. Before deformation, the pressed product is heated to a temperature of 45 ÷ 65 ° C below the temperature of the complete dissolution of the γ'-phase and exposure is 1 ÷ 3 hours in order to preserve ultrafine grains and high technological ductility.
Примеры осуществления.Examples of implementation.
Предложенный способ был реализован при получении прессованных изделий (прутков) диаметром 160 мм, длиной 2600÷3100 мм и весом 350÷420 кг из слитков диаметром 320 мм вакуумно-дугового переплава (ВДП) жаропрочных никелевых сплавов ЭК151 и ВЖ175.The proposed method was implemented upon receipt of pressed articles (rods) with a diameter of 160 mm, a length of 2600 ÷ 3100 mm and a weight of 350 ÷ 420 kg from ingots with a diameter of 320 mm of vacuum arc remelting (VDP) of heat-resistant nickel alloys EK151 and VZh175.
В выплавленных слитках количество γ'-фазы составляло 48% и 50%, температура полного растворения γ'-фазы - 1165°С и 1185°С, температура начального оплавления - 1160°С и 1180°С при температурах солидуса - 1250°С и 1275°С для сплавов ЭК151 и ВЖ175 соответственно.In the smelted ingots, the amount of the γ'-phase was 48% and 50%, the temperature of complete dissolution of the γ'-phase was 1165 ° С and 1185 ° С, the initial melting temperature was 1160 ° С and 1180 ° С at solidus temperatures - 1250 ° С and 1275 ° C for alloys EK151 and VZh175, respectively.
Параметры технологических процессов изготовления прессованных прутков (четырех - из сплава ЭК 151, двух - из сплава ВЖ175 и одного-прототипа - из сплава ВЖ175) из слитков диаметром 320 мм ВДП по предлагаемому способу даны в таблицах 1, 2.The parameters of the manufacturing processes for the manufacture of pressed rods (four from alloy EK 151, two from alloy VZh175 and one prototype from alloy VZh175) from ingots with a diameter of 320 mm VDP according to the proposed method are given in tables 1, 2.
В таблице 1 приведены режимы многоступенчатого (гомогенизирующего) отжига и прессования слитков (одного из сплава ЭК151 и двух из сплава ВЖ175), термической обработки прессованных прутков по предлагаемому способу, а также режимы изготовления прессованного прутка из слитка сплава ВЖ175 по прототипу. Прессование проводили на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 6300 тс из контейнера 340 мм на прутки диаметром 160 мм с замером общих усилий прессования и расчетом удельных усилий.Table 1 shows the modes of multi-stage (homogenizing) annealing and pressing of ingots (one of EK151 alloy and two of VZh175 alloy), heat treatment of pressed rods according to the proposed method, as well as modes of manufacturing a pressed bar from an ingot of VZh175 alloy according to the prototype. Pressing was carried out on a horizontal hydraulic press with a force of 6300 tf from a 340 mm container onto bars with a diameter of 160 mm with measuring the total pressing forces and calculating the specific forces.
В таблице 2 приведены примеры получения трех прессованных прутков из сплава ЭК151 с использованием операции правки после прессования по предлагаемому способу. Для правки использовали вертикальный гидравлических пресс усилием 500 тс.Table 2 shows examples of the production of three extruded rods of alloy EK151 using the dressing operation after pressing by the proposed method. For editing, a vertical hydraulic press with a force of 500 tf was used.
В таблице 3 даны параметры прессования и свойства прессованных прутков: четырех из сплава ЭК151 (примеры 1, 4, 5, 6) и двух из сплава ВЖ175 (примеры 2, 3) в сравнении с прототипом из сплава ВЖ175 (пример 7). Из прессованных прутков изготавливали шлифы для исследования микроструктуры и образцы для испытания на растяжение в исходном состоянии. Испытания на растяжение в исходном состоянии проводили при температуре 1080°С для сплава ЭК151 и 1100°С для сплава ВЖ175. Результаты испытаний и исследований по предлагаемому способу в сравнении с прототипом приведены в таблице 3.Table 3 shows the pressing parameters and properties of the pressed rods: four of the alloy EK151 (examples 1, 4, 5, 6) and two of the alloy VZh175 (examples 2, 3) in comparison with the prototype of the alloy VZh175 (example 7). Sections for studying the microstructure and specimens for tensile testing in the initial state were made from pressed rods. Tensile tests in the initial state were carried out at a temperature of 1080 ° C for the EK151 alloy and 1100 ° C for the VZh175 alloy. The test results and studies of the proposed method in comparison with the prototype are shown in table 3.
Предлагаемый способ обеспечил проведение многоступенчатого гомогенизирующего отжига слитков и деформацию прессованных изделий без образования трещин, снижение общих и удельных усилий деформирования, получение изделий с качественной поверхностью - без образования трещин, с небольшим короблением (кривизной), не требующим правки, по примерам 1-3 или с короблением, требующим использования операции правки, по примерам 5-7 таблицы 3, исправляемым согласно предлагаемому способу (таблица 2). Предлагаемый способ обеспечивает формирование в прессованном изделии однородной мелкозернистой структуры с размером зерна 3-8 мкм (таблица 3), проявляющей эффект сверхпластичности, который используется при правке и при последующем изготовлении штамповок дисков, раскатных колец и т.д., обеспечивает улучшение механической обработки поверхности изделия, повышение механических свойств без изменения режима термической обработки.The proposed method provided a multi-stage homogenizing annealing of the ingots and deformation of the pressed products without cracking, reducing the total and specific strain forces, obtaining products with a high-quality surface - without cracking, with a slight warping (curvature) that does not require correction, according to examples 1-3 or with warpage requiring the use of the editing operation, according to examples 5-7 of table 3, corrected according to the proposed method (table 2). The proposed method provides for the formation of a homogeneous fine-grained structure with a grain size of 3-8 μm in the pressed product (table 3), which exhibits the superplasticity effect, which is used in dressing and in the subsequent manufacture of stampings of disks, rolled rings, etc., provides improved surface machining products, improving mechanical properties without changing the heat treatment mode.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет изготавливать изделия с высоким коэффициентом использования металла, однородной мелкозернистой структурой из жаропрочных никелевых сплавов с количеством γ'-фазы свыше 40%.Thus, the proposed method allows to manufacture products with a high coefficient of metal utilization, a homogeneous fine-grained structure from heat-resistant nickel alloys with a γ'-phase amount of over 40%.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008107035/02A RU2371512C1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Method of product receiving from heatproof nickel alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008107035/02A RU2371512C1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Method of product receiving from heatproof nickel alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008107035A RU2008107035A (en) | 2009-09-10 |
| RU2371512C1 true RU2371512C1 (en) | 2009-10-27 |
Family
ID=41165835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008107035/02A RU2371512C1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Method of product receiving from heatproof nickel alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2371512C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2674685C1 (en) * | 2018-06-05 | 2018-12-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Method for producing parts from heat-resistant nickel alloys, including technology of selective laser alloys and heat treatment |
| CN109789458A (en) * | 2016-09-29 | 2019-05-21 | 日立金属株式会社 | The hot extrusion forming method and Ni base superalloy of Ni base superalloy squeeze out the manufacturing method of material |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114134294A (en) * | 2021-08-31 | 2022-03-04 | 苏州翰微材料科技有限公司 | Stress relief annealing process for inhibiting recrystallization of nickel-based single crystal superalloy turbine blade |
-
2008
- 2008-02-26 RU RU2008107035/02A patent/RU2371512C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109789458A (en) * | 2016-09-29 | 2019-05-21 | 日立金属株式会社 | The hot extrusion forming method and Ni base superalloy of Ni base superalloy squeeze out the manufacturing method of material |
| EP3520916A4 (en) * | 2016-09-29 | 2020-05-27 | Hitachi Metals, Ltd. | HOT EXTRUSION-MOLDING METHOD FOR Ni-BASED SUPER HEAT-RESISTANT ALLOY AND PRODUCTION METHOD FOR Ni-BASED SUPER HEAT-RESISTANT ALLOY EXTRUSION MATERIAL |
| RU2674685C1 (en) * | 2018-06-05 | 2018-12-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Method for producing parts from heat-resistant nickel alloys, including technology of selective laser alloys and heat treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008107035A (en) | 2009-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2368695C1 (en) | Method of product's receiving made of high-alloy heat-resistant nickel alloy | |
| US6908519B2 (en) | Isothermal forging of nickel-base superalloys in air | |
| JP6252704B2 (en) | Method for producing Ni-base superalloy | |
| JP3944271B2 (en) | Grain size control in nickel-base superalloys. | |
| CN102303083B (en) | Quick isothermal forging method and device for preparing less-deformable alloy cake blank | |
| CN104726746B (en) | High-strength metastable beta-type titanium alloy bar and production method thereof | |
| EP2019150A1 (en) | Method of controlling and refining final grain size in supersolvus heat treated nickel-base superalloys | |
| JP5873874B2 (en) | Manufacturing method of forged products of near β-type titanium alloy | |
| CN105506525A (en) | Preparation method of Ti2AlNb-based alloy large-size uniform fine-grain bar | |
| RU2301845C1 (en) | Method of production of items from high-temperature wrought nickel alloy | |
| CN103447433A (en) | Preparation method of large-sized magnesium alloy forged disc | |
| CA2976307C (en) | Methods for producing titanium and titanium alloy articles | |
| CN110205572B (en) | Preparation method of two-phase Ti-Al-Zr-Mo-V titanium alloy forged rod | |
| RU2371512C1 (en) | Method of product receiving from heatproof nickel alloy | |
| US6565683B1 (en) | Method for processing billets from multiphase alloys and the article | |
| WO2009102233A1 (en) | Method for pressing blanks made of nanostructural titanium alloys | |
| CN114700451B (en) | Forging production process of Waspaloy nickel-based alloy | |
| RU2389822C1 (en) | Procedure for fabricating die of disk out of ingots of high gradient crystallisation of nickel alloys | |
| RU2753103C1 (en) | Method for obtaining complex-shaped products from high-alloy heat-resistant nickel alloys containing more than 30% of strengthening g'-phase | |
| RU2753105C1 (en) | Method for the production of products from heat-resistant nickel-based alloys containing more than 30% strengthening g'-phase | |
| RU2345173C1 (en) | Method of producing superductile plates from aluminium alloys of aluminium-magnesium-lithium system | |
| RU2534909C1 (en) | THERMOMECHANICAL PROCESSING FOR INCREASE IN DUCTILITY OF 3D SEMIS FROM Al-Cu-Mg-Ag ALLOYS | |
| RU2661524C1 (en) | Method for production of heat-resistant nickel alloys | |
| RU2255136C1 (en) | Method of plastic working of the high-temperature resistant alloys bars used for production of gas-turbine engine compressor blades | |
| RU2615761C1 (en) | METHOD OF PRODUCING ROLLED STEEL SHEET FROM ALLOY OF Ti - 10,0-15,0 Al- 17,0-25,0 Nb - 2,0-4,0 V - 1,0-3,0 Mo - 0,1-1,0 Fe - 1,0-2,0 Zr - 0,3-0,6 Si |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |