RU2477670C1 - Способ изготовления изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов - Google Patents
Способ изготовления изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477670C1 RU2477670C1 RU2011153425/02A RU2011153425A RU2477670C1 RU 2477670 C1 RU2477670 C1 RU 2477670C1 RU 2011153425/02 A RU2011153425/02 A RU 2011153425/02A RU 2011153425 A RU2011153425 A RU 2011153425A RU 2477670 C1 RU2477670 C1 RU 2477670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- finished product
- semi
- thin
- shell
- nickel alloys
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к производству изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов горячим изостатическим прессованием. Гранулами заполняют капсулу и проводят горячее изостатическое прессование с получением заготовки в оболочке. Оболочку удаляют по всей поверхности заготовки с получением полуфабриката, имеющего тонкие и массивные зоны, и проводят механическую обработку полуфабриката до объема, превышающего объем готового изделия не менее чем на 5%. Углы перехода между тонкой и массивной зонами полуфабриката выполняют радиусом не менее 3 мм. При обработке обеспечивают отношение толщин слоя металла, оставляемого на наружных поверхностях тонкой и массивной зоны под окончательную механическую обработку, не менее 1,4. Проводят термическую обработку и последующую окончательную механическую обработку до размеров готового изделия. Обеспечивается равномерная изотропная микроструктура материала, равномерность механических свойств, повышение прочностных характеристик материала и повышение выхода годного. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано при производстве критических деталей типа дисков и валов для двигателестроения.
Известен способ изготовления изделий (заготовок дисков) из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов, включающий заполнение капсул гранулами, горячее изостатическое прессование капсул с гранулами и последующую термическую обработку заготовок без снятия капсульной стальной оболочки(«Крупногабаритные диски и валы из новых российских гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов для двигателей военных и гражданских самолетов». Автор: Гарибов Г.С. Технология легких сплавов, №2, 1997).
Стальная капсула, помимо всего прочего, снижает действие термических напряжений при термической обработке. Однако при использовании вышеуказанного способа изготовления изделий невозможно достичь высоких прочностных и жаропрочных характеристик изделий из более высоколегированных никелевых гранулированных материалов вследствие окисления стальной оболочки (капсулы) и образования окалины на поверхности заготовки при термообработке, препятствующей быстрому охлаждению обрабатываемого материала и формированию в нем равномерной изотропной микроструктуры с необходимым размером упрочняющей γ' фазы и, как следствие, однородности свойств во всем объеме изделий.
Известен способ изготовления изделий из гранулированных никелевых сплавов, включающий заполнение капсул гранулами и горячее изостатическое прессование, при этом удаление оболочки осуществляется в процессе горячего изостатического прессования (RU 2038193 С1, 27.06.1995), принятый в данном случае за прототип.
Однако при изготовлении изделий из высокопрочных высоколегированных никелевых гранулированных материалов нового класса типа ВВП с использованием решения-прототипа обеспечить равномерное быстрое охлаждение при термообработке во всех зонах заготовки под оболочкой и без оболочки (чистый металл) затруднительно, т.к. образующаяся на поверхности оставшейся части стальной оболочки окалина становится изолятором и препятствует охлаждению, что не позволяет обеспечить равномерную изотропную микроструктуру с необходимым размером упрочняющей γ' фазы и достичь высоких механических характеристик во всем объеме заготовки. При этом существует вероятность образования трещин на границе перехода «оболочка-чистый металл» вследствие не полностью устраняемой разницы термических напряжений в этих зонах. Указанные недостатки приводят к браку изделий и снижению выхода годного при производстве заготовок дисков и валов.
Предлагается способ изготовления изделий из гранул жаропрочных никелевых сплавов, включающий заполнение капсулы гранулами, горячее изостатическое прессование, предварительную обработку с полным удалением оболочки по всей поверхности заготовки, последующую механическую обработку полученного полуфабриката до объема, превышающего объем готового изделия не менее чем на 5%, с выполнением углов перехода между зонами полуфабриката с радиусом не менее 3 мм, исключающим возникновение термических напряжений, термическую обработку и окончательную механическую обработку до размеров готового изделия. При этом отношение толщин оставляемого под окончательную механическую обработку слоя металла на наружных поверхностях тонких и массивных зон должно составлять не менее 1,4.
Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что удаление стальной оболочки перед термообработкой ведут по всей поверхности заготовки с последующей механической обработкой полученного полуфабриката до объема, превышающего объем готового изделия не менее чем на 5%, с выполнением углов перехода между зонами полуфабриката с радиусом не менее 3 мм, что исключает возникновение термических напряжений, а после термической обработки проводят окончательную механическую обработку до размеров готового изделия. Отношение толщин оставляемого под окончательную механическую обработку слоя металла на наружных поверхностях тонких и массивных зон должно составлять не менее 1,4, что позволяет выровнять скорости охлаждения этих зон полуфабриката при термообработке.
Технический результат - получение равномерной изотропной микроструктуры материала изделия с более мелкой упрочняющей γ' фазой, обеспечение равномерности механических свойств во всем объеме изделия и достижение повышенных прочностных характеристик материала, исключение вероятности образования термических трещин в материале изделия, повышение выхода годного и, следовательно, снижение расхода дорогостоящих жаропрочных материалов.
Область применения: изготовление критических деталей (компонентов) для двигателестроения авиационной, космической, энергетической, газовой, морской и др. промышленности.
ПРИМЕР. Было изготовлено 3 заготовки диска шифра ДП 712 из гранул высокожаропрочного никелевого сплава ВВ751П методом металлургии гранул.
Заготовки дисков перед термообработкой подвергали предварительной механической обработке в соответствии с параметрами предлагаемого режима (способа), а также по прототипу.
Результаты испытаний механических свойств всех трех заготовок приведены в таблице 1.
Как видно из таблицы, при испытаниях диска №1 с отношением объемов материала, равном 5%, и отношением толщин слоев, равном 1,4, распределение механических свойств по объему изделия равномерное, а уровень свойств превышает требования ТУ.
При испытаниях диска №2 с отношением объемов материала, равном 25%, и отношением толщин слоев, равном 3, наблюдается аналогичная картина.
При испытаниях диска №3, изготовленного по способу-прототипу, имеют место пониженные свойства материала в зонах, находящихся под оболочкой, а также наличие мелких трещин на ступице в зоне перехода «чистый металл» - «металл под оболочкой».
Таким образом, предлагаемый способ позволяет достичь более высоких прочностных свойств материала при их равномерном распределении по объему по сравнению с прототипом при изготовлении заготовок дисков из гранул высокопрочного никелевого сплава ВВ751П, а также исключить появление брака заготовок по причине трещинообразования и тем самым повысить выход годного и снизить расход дорогостоящих дефицитных материалов.
По сравнению с прототипом увеличение предела прочности и предела текучести составляет не менее 3,5%.
Claims (1)
- Способ изготовления изделий, содержащих тонкую и массивную зоны, из гранулированных жаропрочных никелевых сплавов, включающий заполнение гранулами капсулы, горячее изостатическое прессование с получением заготовки в оболочке, удаление оболочки по всей поверхности заготовки с получением полуфабриката, механическую обработку полуфабриката до объема, превышающего объем готового изделия не менее чем на 5%, при этом углы перехода между тонкой и массивной зонами полуфабриката выполняют радиусом не менее 3 мм и обеспечивают отношение толщин слоя металла, оставляемого на наружных поверхностях тонкой и массивной зоны под окончательную механическую обработку, не менее 1,4, термическую обработку и последующую окончательную механическую обработку до размеров готового изделия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153425/02A RU2477670C1 (ru) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Способ изготовления изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153425/02A RU2477670C1 (ru) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Способ изготовления изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2477670C1 true RU2477670C1 (ru) | 2013-03-20 |
Family
ID=49124385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011153425/02A RU2477670C1 (ru) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Способ изготовления изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477670C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556848C1 (ru) * | 2014-02-24 | 2015-07-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ получения изделий из гранулированных жаропрочных никелевых сплавов |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1739583C (ru) * | 1990-03-06 | 1994-09-15 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Заготовка для горячего изостатического прессования осесимметричных изделий из металлических порошков |
RU2038193C1 (ru) * | 1993-06-09 | 1995-06-27 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Способ получения компактного материала |
WO1995024286A1 (en) * | 1994-03-10 | 1995-09-14 | Man B & W Diesel A/S | A method of manufacturing a nozzle for a fuel valve, and a nozzle |
EP0740589B1 (en) * | 1994-01-19 | 2001-06-13 | Söderfors Powder Aktiebolag | Method relating to the manufacturing of a composite metal product |
-
2011
- 2011-12-27 RU RU2011153425/02A patent/RU2477670C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1739583C (ru) * | 1990-03-06 | 1994-09-15 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Заготовка для горячего изостатического прессования осесимметричных изделий из металлических порошков |
RU2038193C1 (ru) * | 1993-06-09 | 1995-06-27 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Способ получения компактного материала |
EP0740589B1 (en) * | 1994-01-19 | 2001-06-13 | Söderfors Powder Aktiebolag | Method relating to the manufacturing of a composite metal product |
WO1995024286A1 (en) * | 1994-03-10 | 1995-09-14 | Man B & W Diesel A/S | A method of manufacturing a nozzle for a fuel valve, and a nozzle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556848C1 (ru) * | 2014-02-24 | 2015-07-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ получения изделий из гранулированных жаропрочных никелевых сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Konečná et al. | Microstructure and directional fatigue behavior of Inconel 718 produced by selective laser melting | |
Rawal et al. | Additive manufacturing of Ti-6Al-4V alloy components for spacecraft applications | |
RU2670827C9 (ru) | Аддитивное изготовление, обеспечивающее высокотемпературную пластичность и увеличенное время до разрушения | |
JP2016529106A (ja) | 鍛造製品および他の加工製品の製造方法 | |
JP2016529106A5 (ru) | ||
US11045873B2 (en) | Method for manufacturing a part having a complex shape by flash sintering, and device for implementing such a method | |
CN110711862B (zh) | 一种6系铝合金的3d打印专用合金的制备方法 | |
CN105714161A (zh) | 合金铸材与合金制品的形成方法 | |
Samarov et al. | Fabrication of near-net-shape cost-effective titanium components by use of prealloyed powders and hot isostatic pressing | |
Zhang et al. | Grain refinement and orientation of AZ31B magnesium alloy in hot flow forming under different thickness reductions | |
Sasaki et al. | Cavitation erosion resistance of the titanium alloy Ti–6Al–4V manufactured through additive manufacturing with various peening methods | |
CN114367611B (zh) | 一种镁合金回转体结构件及其制备工艺 | |
RU2477670C1 (ru) | Способ изготовления изделий из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов | |
CN113134627B (zh) | 高富镍NiTi合金的选择性激光熔化加工方法和应用 | |
KR101330641B1 (ko) | 균일조직을 가지는 니켈기지 초내열합금 형상링의 제조방법 | |
CN103464977B (zh) | 一种异形臂的制造方法 | |
RU2483835C1 (ru) | Способ получения деталей газотурбинных двигателей с длительным ресурсом эксплуатации из порошковых никелевых сплавов | |
CN114074167A (zh) | 难变形铝合金盘饼类构件及其复合成形方法 | |
WO2017082748A1 (ru) | Способ изготовления мишени для наработки изотопа мо-99 | |
RU2465367C1 (ru) | Способ получения изделия конструкции "блиск" из жаропрочных титановых сплавов | |
RU2453398C1 (ru) | Способ получения изделия из сплава типа вв751п с высокой прочностью и жаропрочностью | |
RU2544719C1 (ru) | Контейнер для горячего изостатического прессования изделий из гранулированных металлических порошков | |
Al-Mufadi et al. | Finite element modeling and mechanical properties of aluminum proceed by equal channel angular pressing process | |
Xue et al. | Hot Isostatic Pressing of Ti6Al4V Alloys Monolithic Bladed Disks | |
Nan et al. | Development and application of titanium alloy casting technology in China |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161228 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20181009 |