RU2631221C2 - Method of manufacture of annular moulded body - Google Patents
Method of manufacture of annular moulded body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631221C2 RU2631221C2 RU2015146287A RU2015146287A RU2631221C2 RU 2631221 C2 RU2631221 C2 RU 2631221C2 RU 2015146287 A RU2015146287 A RU 2015146287A RU 2015146287 A RU2015146287 A RU 2015146287A RU 2631221 C2 RU2631221 C2 RU 2631221C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- molded body
- annular molded
- forging
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
- B21K21/06—Shaping thick-walled hollow articles, e.g. projectiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B5/00—Extending closed shapes of metal bands by rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/761—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K3/00—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу изготовления кольцевого формованного тела, которое используется в качестве заготовки при изготовлении кольцевого изделия, такого как, например, турбинный диск для двигателей самолетов.The present invention relates to a method for manufacturing an annular molded body, which is used as a blank in the manufacture of an annular product, such as, for example, a turbine disk for aircraft engines.
Для настоящего изобретения испрашивается приоритет по японской патентной заявке №2013-069205, поданной 28 марта 2013 г. и полностью включенной в настоящее описание посредством ссылки.Priority is claimed for the present invention in Japanese Patent Application No. 2013-069205, filed March 28, 2013 and incorporated herein by reference in its entirety.
Уровень техникиState of the art
Турбинный диск представляет собой кольцевой элемент, имеющий сквозное отверстие, и предназначен для совместного вращения с множеством лопаток турбины, которые расположены на его наружной кольцевой стороне.The turbine disk is an annular element having a through hole, and is designed for joint rotation with many turbine blades, which are located on its outer annular side.
Наружный кольцевой участок турбинного диска подвергается воздействию продуктов сгорания и достигает высокой температуры, равной приблизительно 600-700°С, в то время как внутренний кольцевой участок поддерживается при относительно низкой температуре и, таким образом, во время пуска и остановки двигателя многократно возникают термические напряжения. Соответственно, желательно, чтобы турбинные диски имели превосходные характеристики малоцикловой усталости. Кроме того, необходимо, чтобы турбинные диски имели высокую ползучестойкость, поскольку к наружному кольцевому участку прикладывается центробежная сила из-за вращения дисков с высокой скоростью вокруг оси при высоких температурах. Кроме того, требуется, чтобы турбинные диски имели высокую прочность на растяжение и высокий предел текучести.The outer annular portion of the turbine disk is exposed to the products of combustion and reaches a high temperature of approximately 600-700 ° C, while the inner annular portion is maintained at a relatively low temperature and thus thermal stresses repeatedly occur during starting and stopping the engine. Accordingly, it is desirable that the turbine disks have excellent low-cycle fatigue characteristics. In addition, it is necessary that the turbine disks have high creep resistance, since centrifugal force is applied to the outer annular portion due to the rotation of the disks at high speed around the axis at high temperatures. In addition, it is required that the turbine disks have a high tensile strength and a high yield strength.
Для обеспечения достаточно высокой механической прочности, которая должна соответствовать различным требованиям, описанным выше, кольцевые формованные тела, используемые в турбинных дисках, изготавливаются посредством ковки материала, имеющего высокую жаропрочность и состоящего из жаропрочного сплава (суперсплава) на основе Ni, и резки полученного кольцевого кованого тела, как описывается, например, в Патентных документах 1 и 2. В частности, деформация, придаваемая кольцевому формованному телу и кристаллическим зернам материала, корректируется посредством ковки, в результате чего повышаются прочность на растяжение, усталостная прочность и т.п. В качестве оборудования для выполнения ковки предпочтительно использовать ковочный пресс с гидравлическим управлением, способный точно контролировать скорость ковки, и было установлено, что предпочтительной является ковка по всей поверхности для одновременного формования всего материала с целью получения структуры (кристаллических зерен) кольцевого формованного тела, которая является однородной по окружности.To ensure a sufficiently high mechanical strength, which must meet the various requirements described above, the ring shaped bodies used in turbine disks are made by forging a material having high heat resistance and consisting of a heat-resistant alloy (superalloy) based on Ni, and cutting the resulting ring forged body, as described, for example, in Patent documents 1 and 2. In particular, the deformation attached to the annular molded body and the crystalline grains of the material, correct it can be forged, resulting in increased tensile strength, fatigue strength, etc. As forging equipment, it is preferable to use a hydraulically controlled forging press capable of precisely controlling the forging speed, and it has been found that forging over the entire surface is preferable for simultaneously molding all the material in order to obtain a structure (crystalline grains) of an annular molded body, which is homogeneous around the circumference.
Между тем, в последние годы предпринимаются попытки увеличить размер турбинных дисков с целью увеличения мощности двигателей самолетов. В случае увеличения размера кольцевого формованного тела из-за увеличения размера турбинных дисков требуется крупногабаритный ковочный пресс с гидравлическим управлением, имеющий мощность несколько десятков тысяч тонн (например, см. Непатентный документ 1).Meanwhile, in recent years, attempts have been made to increase the size of turbine disks in order to increase the power of aircraft engines. In the case of an increase in the size of the annular molded body due to an increase in the size of the turbine disks, a large hydraulic forging press with a capacity of several tens of thousands of tons is required (for example, see Non-Patent Document 1).
Однако вышеуказанные крупногабаритные ковочные прессы с гидравлическим управлением являются весьма дорогостоящими, и по всему миру насчитывается очень небольшое количество таких прессов; соответственно, в случае использования такого крупногабаритного ковочного пресса с гидравлическим управлением способность обеспечения поставок кольцевых формованных тел может быть ограничена, и расходы на изготовление изделий останутся высокими. Тенденция к использованию больших турбинных дисков в последнее время достигла такого высокого уровня, что закрытая ковка может быть затруднена даже в случае использования крупногабаритного ковочного пресса с гидравлическим управлением, что может вызвать проблемы с получением предпочтительных механических характеристик в некоторых областях кольцевых формованных тел, подлежащих ковке, и с обеспечением однородности структуры изделия.However, the above large hydraulic controlled forging presses are very expensive, and there are very few such presses around the world; accordingly, in the case of using such a large hydraulic forging press, the ability to supply ring shaped bodies can be limited, and the cost of manufacturing products will remain high. The tendency to use large turbine disks has recently reached such a high level that closed forging can be difficult even when using a large forging press with hydraulic control, which can cause problems with obtaining preferred mechanical characteristics in some areas of annular molded bodies to be forged, and ensuring uniformity of product structure.
С другой стороны, вместо формования кольцевого формованного тела с использованием ковочного пресса можно использовать способ формования кольцевого формованного тела посредством раскатки. В этом случае могут быть уменьшены расходы на оборудование, и упрощается изготовление крупногабаритных кольцевых формованных тел. Однако, обычно анизотропия механических характеристик (прочностных характеристик) в изделиях, получаемых методом раскатки, возникает с большей вероятностью, чем в случае изделий, получаемых ковкой на прессах, и, таким образом, раскатка не пригодна для получения изделий, например турбинных дисков, которые требуют изотропии механических характеристик.On the other hand, instead of molding an annular molded body using a forging press, a method of molding an annular molded body by rolling can be used. In this case, equipment costs can be reduced, and the manufacture of large ring shaped bodies is simplified. However, usually the anisotropy of mechanical characteristics (strength characteristics) in products obtained by rolling is more likely than in the case of products obtained by forging on presses, and thus, rolling is not suitable for obtaining products, for example, turbine disks, which require isotropy of mechanical characteristics.
Можно использовать способ, в котором кольцевое формованное тело формуется посредством комбинации ковочного пресса и раскатки; однако в случае использования этого способа может возникнуть проблема, состоящая в необходимости последующего выполнения окончательной ковки после раскатки для получения требуемой однородной и тонкой структуры, что делает процессы изготовления более сложными и увеличивает производственные расходы.You can use the method in which the annular molded body is molded by a combination of forging press and rolling; however, in the case of using this method, a problem may arise consisting in the need for subsequent final forging after rolling to obtain the required uniform and fine structure, which makes the manufacturing processes more complicated and increases production costs.
Для решения этой проблемы в Патентном документе 3 описан способ, в котором процесс ковки и процесс раскатки используются в комбинации, и во время процесса ковки горячая ковка выполняется несколько раз, при этом деформация кованого тела в окружном направлении εθ1, деформация кованого тела в направлении εh высоты и соотношение деформаций между значениями εh/εθ1 регулируются до подходящих значений, что обеспечивает изготовление кольцевого формованного тела, имеющего тонкую кристаллическую структуру с исключительной однородностью, с низкой стоимостью.To solve this problem,
Процитированные документыCited Documents
Патентные документыPatent documents
Патентный документ 1 - JP 07-138719 А.Patent Document 1 - JP 07-138719 A.
Патентный документ 2 - JP 62-211333 А.Patent Document 2 - JP 62-211333 A.
Патентный документ 3 - JP 2011-255409 А.Patent Document 3 - JP 2011-255409 A.
Непатентные документыNon-Patent Documents
Непатентный документ 1 - «Year 2002 Research Report - Report Regarding Development of Innovative Members Using Ultra-Large Forging Press Machine», (New Energy and Industrial Technology Development Organization, март 2003 г, стр. 10-11 и стр. 37-41).Non-Patent Document 1 - “Year 2002 Research Report - Report Regarding Development of Innovative Members Using Ultra-Large Forging Press Machine”, (New Energy and Industrial Technology Development Organization, March 2003, pp. 10-11 and pp. 37-41) .
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Следует отметить, что в последнее время увеличилось производство двигателей самолетов высокой мощности и, таким образом, также повысился спрос на крупногабаритные кольцевые формованные тела. Как следствие, требуется способ производства, с помощью которого можно бесперебойно изготавливать кольцевые формованные тела с однородной структурой в массовом производстве.It should be noted that recently the production of high-power aircraft engines has increased, and thus the demand for large ring shaped bodies has also increased. As a result, a production method is required with which it is possible to continuously produce ring shaped bodies with a homogeneous structure in mass production.
Авторы настоящего изобретения изучили способ изготовления кольцевых формованных тел, описанный в Патентном документе 3, в результате чего было установлено, что фактически кольцевое формованное тело может быть получено с тонкими кристаллическими зернами и с одинаковым размером зерна с использованием горячей ковки, в которой деформация кованого тела в окружном направлении εθ1, деформация кованого тела в направлении εh высоты и соотношение деформаций между значениями εh/εθ1 регулируются до подходящих значений; однако при производстве крупногабаритных кольцевых формованных тел большой толщины, к примеру, размер зерен кольцевых формованных тел в некоторых случаях не будет однородным из-за неоднородности рабочих условий и т.п.The inventors of the present invention have studied the method for manufacturing ring shaped bodies described in
Настоящее изобретение было разработано с учетом вышеуказанных обстоятельств, и задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления кольцевого формованного тела для производства кольцевых формованных тел, имеющих исключительно высокую механическую прочность, обеспечивая при этом однородность их структуры, при низких затратах.The present invention was developed taking into account the above circumstances, and the objective of the present invention is to provide a method of manufacturing an annular molded body for the production of annular molded bodies having exceptionally high mechanical strength, while ensuring the uniformity of their structure at low cost.
Решение проблемыSolution
Для решения этих проблем и вышеуказанной задачи согласно одному аспекту настоящего изобретения способ изготовления кольцевого формованного тела включает в себя этап ковки заготовки из сплава для получения кованого тела, имеющего дискообразную форму, и этап раскатки из кольцевого промежуточного тела, подготовленного посредством получения сквозного отверстия в указанном кованом теле, для получения кольцевого формованного тела, и данный способ отличается тем, что этап ковки включает по меньшей мере два этапа горячей ковки. При этом каждый из этапов горячей ковки выполняется при таких условиях, что скорость деформации составляет не более 0,5 с-1, абсолютное значение εθ1 деформации кованого тела в окружном направлении составляет по меньшей мере 0,3, абсолютное значение εh деформации кованого тела в направлении высоты составляет по меньшей мере 0,3, и соотношение εh/εθ1 между абсолютными значениями деформации составляет 0,4-2,5. Согласно способу изготовления кольцевого формованного тела по настоящему изобретению скорость деформации на этапе ковки составляет не более 0,5 с-1. Когда скорость деформации превышает 0,5 с-1, температура внутри кованого тела чрезмерно повышается из-за образующегося тепла (т.е. явления, известного как «тепловыделение»), что ведет к росту кристаллических зерен внутри кованого тела. На этапе раскатки после ковки кристаллические зерна внутри кованого тела не могут измельчаться, поскольку внутрь кованого тела не может передаться достаточная деформация. Согласно настоящему изобретению скорость деформации регулируется в диапазоне 0,5 с-1 или менее и, таким образом, различие между температурой на поверхности кованого тела и температурой внутри кованого тела во время ковки может быть незначительным, что обеспечивает получение более однородной структуры. Для более надежного обеспечения вышеуказанных эффектов скорость деформации предпочтительно должна составлять не более 0,15 с-1.To solve these problems and the above problem, according to one aspect of the present invention, a method for manufacturing an annular molded body includes a step of forging an alloy preform to produce a forged body having a disk shape, and a rolling step of an annular intermediate body prepared by receiving a through hole in said forged body, to obtain an annular molded body, and this method is characterized in that the stage of forging includes at least two stages of hot forging. Moreover, each of the stages of hot forging is performed under such conditions that the strain rate is not more than 0.5 s -1 , the absolute value εθ1 of the deformation of the forged body in the circumferential direction is at least 0.3, the absolute value εh of the deformation of the forged body in the direction height is at least 0.3, and the ratio εh / εθ1 between the absolute values of the deformation is 0.4-2.5. According to the manufacturing method of the annular molded body of the present invention, the deformation rate in the forging step is not more than 0.5 s −1 . When the strain rate exceeds 0.5 s −1 , the temperature inside the forged body rises excessively due to the heat generated (ie, a phenomenon known as “heat generation”), which leads to the growth of crystalline grains inside the forged body. At the rolling stage after forging, the crystalline grains inside the forged body cannot be crushed, since sufficient deformation cannot be transmitted inside the forged body. According to the present invention, the strain rate is controlled in the range of 0.5 s −1 or less, and thus, the difference between the temperature on the surface of the forged body and the temperature inside the forged body during forging can be insignificant, which provides a more uniform structure. To more reliably ensure the above effects, the strain rate should preferably be not more than 0.15 s −1 .
Скорость деформации определяется следующим выражением:The strain rate is determined by the following expression:
Выражение 1Expression 1
На этапе ковки абсолютное значение εθ1 деформации в окружном направлении задается равным по меньшей мере 0,3, и, таким образом, величина деформации в окружном направлении, которая должна передаваться кольцевому промежуточному телу на этапе раскатки, может быть относительно уменьшена. Кроме того, поскольку абсолютное значение εh деформации, которое должно передаваться в направлении высоты, задается равным 0,3 или более, деформация, которая должна передаваться в направлении высоты и которую трудно передать раскаткой, может надежно передаваться в требуемой степени. Таким образом, степень обработки на этапе раскатки может быть уменьшена, при этом устраняется анизотропия прочностных свойств кольцевого формованного тела, и увеличивается изотропия, в результате чего может быть получена тонкая кристаллическая структура, в которой обеспечивается достаточная однородность.In the forging step, the absolute value of the strain in the circumferential direction εθ1 is set to at least 0.3, and thus, the amount of strain in the circumferential direction to be transmitted to the annular intermediate body in the rolling step can be relatively reduced. In addition, since the absolute value εh of the strain to be transmitted in the height direction is set to 0.3 or more, the strain which must be transmitted in the height direction and which is difficult to convey by rolling can be reliably transmitted to the required degree. Thus, the degree of processing at the rolling stage can be reduced, thereby eliminating the anisotropy of the strength properties of the annular molded body, and increasing isotropy, as a result of which a fine crystalline structure can be obtained in which sufficient uniformity is ensured.
Соотношение εh/εθ1 означает равновесие направлений деформации, подлежащих передаче, и является показателем регулирования изменения относительных положений в материале перед процессом и после него. На последующем этапе раскатки соответствующая цифровая величина неизбежно становится равной «0» или близкой к «0» за счет способа изготовления и, таким образом, весьма важно надлежащим образом задать степень деформации, подлежащей передаче в направлении высоты, на этапе ковки, для устранения анизотропии; однако если соотношение εh/εθ1 меньше 0,4, эффект может оказаться недостаточным. С другой стороны, если соотношение εh/εθ1 превышает 2,5, распределение деформации, подлежащей передаче в направлении высоты, может стать чрезмерным, и пластическое течение может стать нестабильным, в результате чего может ухудшиться осевая симметрия, которая является существенной для обеспечения однородности структуры.The ratio εh / εθ1 means the equilibrium of the directions of deformation to be transmitted, and is an indicator of the regulation of changes in relative positions in the material before and after the process. At the next rolling step, the corresponding digital quantity inevitably becomes equal to “0” or close to “0” due to the manufacturing method and, therefore, it is very important to properly set the degree of deformation to be transmitted in the direction of height at the forging stage to eliminate anisotropy; however, if the ratio εh / εθ1 is less than 0.4, the effect may not be sufficient. On the other hand, if the ratio εh / εθ1 exceeds 2.5, the distribution of the strain to be transmitted in the direction of height may become excessive and the plastic flow may become unstable, resulting in deterioration of axial symmetry, which is essential to ensure uniformity of structure.
Согласно настоящему изобретению соотношение εh/εθ1 между абсолютными значениями деформации регулируется так, чтобы оно находилось в диапазоне 0,4-2,5, что стабилизирует пластическое течение и обеспечивает осевую симметрию с целью получения однородной структуры.According to the present invention, the ratio εh / εθ1 between the absolute values of the deformation is adjusted so that it is in the range of 0.4-2.5, which stabilizes the plastic flow and provides axial symmetry in order to obtain a homogeneous structure.
Согласно способу изготовления кольцевого формованного тела по настоящему изобретению на этапе раскатки горячая прокатка может выполняться таким образом, чтобы абсолютное значение εθ2 деформации, передаваемой кольцевому формованному телу в окружном направлении, составляло по меньшей мере 0,5 и, таким образом, размер зерна в области изделия кольцевого формованного тела может соответствовать по меньшей мере размеру зерна номер 8 согласно ASTM.According to the method for manufacturing the annular molded body of the present invention, at the rolling step, hot rolling can be performed so that the absolute value εθ2 of the strain transmitted to the annular molded body in the circumferential direction is at least 0.5 and, thus, the grain size in the product region an annular molded body may correspond to at least ASTM number 8 grain size.
В этом случае на этапе раскатки за счет выполнения горячей прокатки, во время которой деформация в кольцевом формованном теле в окружном направлении составляет по абсолютному значению εθ2 0,5 или более, кристаллические зерна в области изделия кольцевого формованного тела, подлежащего обработке и механической обработке с целью получения изделия, надежным образом измельчаются по меньшей мере до размера зерна номер 8 согласно ASTM. Соответственно, может быть увеличена механическая прочность изделия, изготавливаемого из кольцевого формованного тела.In this case, at the rolling stage, by performing hot rolling, during which the deformation in the annular molded body in the circumferential direction is, in absolute value εθ2, 0.5 or more, crystalline grains in the region of the annular molded body product to be processed and machined for receiving the product, reliably crushed at least to grain size number 8 according to ASTM. Accordingly, the mechanical strength of an article made of an annular molded body can be increased.
Полагают, что номер размера зерна по ASTM определяется согласно стандартам ASTM E122 Американского общества по испытанию материалов (ASTM).The ASTM grain size number is believed to be determined according to ASTM ASTM E122.
Кроме того, по способу изготовления кольцевого формованного тела согласно настоящему изобретению различие между размерами зерен в области изделия в сечении кольцевого формованного тела в направлении, включающем в себя ось кольцевого формованного тела, находится в диапазоне ±2 согласно номерам размера зерна по ASTM.Furthermore, in the method for manufacturing the annular molded body according to the present invention, the difference between the grain sizes in the product area in the section of the annular molded body in the direction including the axis of the annular molded body is within a ± 2 range according to ASTM grain size numbers.
В этом случае из-за разницы в размерах зерна в области изделия в сечении кольцевого формованного тела в диапазоне ±2 согласно номерам размера зерна по ASTM обеспечивается достаточная однородность размера зерна кольцевого формованного тела в радиальном направлении в направлении высоты.In this case, due to the difference in grain sizes in the product area in the cross section of the annular molded body in the range of ± 2 according to ASTM grain size numbers, sufficient uniformity of the grain size of the annular molded body in the radial direction in the height direction is ensured.
Кроме того, по способу изготовления кольцевого формованного тела согласно настоящему изобретению размер зерна кованого тела на этапе ковки может регулироваться по меньшей мере до размера зерна номер 7 по ASTM.Furthermore, in the method for manufacturing the annular molded body according to the present invention, the grain size of the forged body in the forging step can be adjusted to at least ASTM grain size 7.
В этом случае из-за большой величины деформации, передаваемой на этапе ковки, как описано выше, размер зерна кованого тела может уменьшаться по меньшей мере до размера зерна номер 7 по ASTM. В этом случае структура кольцевого формованного тела может быть мелкозернистой, при этом величина деформации, подлежащей передаче на последующем этапе раскатки, будет уменьшаться.In this case, due to the large amount of deformation transmitted during the forging step, as described above, the grain size of the forged body can be reduced to at least ASTM grain number 7. In this case, the structure of the annular molded body can be fine-grained, while the amount of deformation to be transmitted at the next rolling step will decrease.
Кроме того, по способу изготовления кольцевого формованного тела согласно настоящему изобретению кольцевое промежуточное тело может быть получено таким образом, чтобы соотношение Т/Н между толщиной Т кольцевого промежуточного тела в радиальном направлении и высотой Н кольцевого промежуточного тела в осевом направлении находилось в диапазоне 0,6-2,3, и кольцевое промежуточное тело может подвергаться обработке с целью раскатки таким образом, чтобы различие между размерами зерен в нескольких эквивалентных положениях кольцевого формованного тела, равномерно расположенных по окружности, составляло ±1,5 согласно номерам размера зерна по ASTM.Furthermore, by the method of manufacturing the annular molded body according to the present invention, the annular intermediate body can be obtained so that the T / H ratio between the thickness T of the annular intermediate body in the radial direction and the height H of the annular intermediate body in the axial direction is in the range of 0.6 -2.3, and the annular intermediate body can be processed to roll so that the difference between the grain sizes in several equivalent positions of the annular molded the body, evenly spaced around the circumference, was ± 1.5 according to ASTM grain size numbers.
В этом случае за счет формования кольцевых промежуточных тел таким образом, чтобы соотношение Т/Н между толщиной Т кольцевого промежуточного тела в радиальном направлении и высотой Н кольцевого промежуточного тела в осевом направлении находилось в диапазоне 0,6-2,3, и раскатки из кольцевого промежуточного тела различие между размерами кристаллических зерен в нескольких взаимно эквивалентных положениях кольцевых промежуточных тел, равномерно расположенных по окружности, может быть в пределах ±1,5 согласно номерам размера зерна по ASTM. В частности, в кольцевом формованном теле, получаемом посредством формования кольцевого промежуточного тела, может быть обеспечена однородность размера зерна в окружном направлении. В частности, известно, что при раскатке, которая является локальным процессом, последовательно выполняемые процессы отличаются от общего случая частичной ковки и, таким образом, осевая симметрия структуры после формования является высокой и, следовательно, отклонение характеристик материала кольцевого формованного тела в окружном направлении является незначительным. В настоящем изобретении посредством задания вышеуказанного соотношения Т/Н для кольцевого промежуточного тела перед раскаткой в вышеуказанном диапазоне согласно данному варианту выполнения, можно дополнительно улучшить форму (круглость) кольцевого формованного тела и улучшить осевую симметрию структуры кольцевого формованного кольца.In this case, by molding the annular intermediate bodies in such a way that the T / H ratio between the thickness T of the annular intermediate body in the radial direction and the height H of the annular intermediate body in the axial direction is in the range of 0.6-2.3, and rolling out of the annular of the intermediate body, the difference between the sizes of crystalline grains at several mutually equivalent positions of the annular intermediate bodies uniformly spaced around the circumference may be within ± 1.5 according to ASTM grain size numbers. In particular, in the annular molded body obtained by molding the annular intermediate body, uniformity of grain size in the circumferential direction can be ensured. In particular, it is known that during rolling, which is a local process, sequentially performed processes differ from the general case of partial forging and, therefore, the axial symmetry of the structure after molding is high and, therefore, the deviation of the characteristics of the material of the annular molded body in the circumferential direction is insignificant . In the present invention, by setting the above T / H ratio for the annular intermediate body before rolling in the above range according to this embodiment, it is possible to further improve the shape (roundness) of the annular molded body and improve the axial symmetry of the structure of the annular molded ring.
Другими словами, поскольку вышеуказанное соотношение Т/Н регулируется в диапазоне 0,6-2,3, может быть обеспечена стабильность раскатки, что является существенным для обеспечения однородности структуры. В частности, в области, в которой соотношение Т/Н ниже 0,6, площадь контакта между обоими валками, используемыми в раскатке (основной валок и прокаточный валок), и материалом увеличивается и, таким образом, степень воздействия из-за процессов высвобождения тепла относительно увеличивается, в результате чего усложняется обеспечение однородности структуры в осевом направлении. Напротив, при увеличении соотношения Т/Н более легко может происходить изгибание. В частности, в области, в которой соотношение Т/Н больше 2,3, вышеуказанная тенденция увеличивается и, таким образом, усложняется получение однородной структуры в окружном направлении.In other words, since the above T / H ratio is adjustable in the range of 0.6-2.3, rolling stability can be ensured, which is essential to ensure uniformity of structure. In particular, in the region in which the T / H ratio is lower than 0.6, the contact area between the two rolls used in the rolling process (the main roll and the rolling roll) and the material increases, and thus the degree of impact due to heat release processes relatively increases, which makes it difficult to ensure uniformity of the structure in the axial direction. On the contrary, with an increase in the T / H ratio, bending can occur more easily. In particular, in the region in which the T / H ratio is greater than 2.3, the above tendency increases and thus, it becomes more difficult to obtain a uniform structure in the circumferential direction.
По способу изготовления кольцевого формованного тела согласно настоящему изобретению заготовка из сплава может быть выполнена из сплава на основе Ni. В этом случае этап ковки предпочтительно выполняется при температуре 950-1075°С или этап раскатки предпочтительно выполняется при температуре 900-1050°С.According to the manufacturing method of the annular molded body according to the present invention, the alloy preform can be made of a Ni-based alloy. In this case, the forging step is preferably performed at a temperature of 950-1075 ° C., or the rolling step is preferably performed at a temperature of 900-1050 ° C.
Преимущественные эффекты, достигаемые в изобретенииAdvantageous Effects Achieved in the Invention
Согласно настоящему изобретению предлагается способ изготовления кольцевого формованного тела, предназначенный для производства кольцевых формованных тел, имеющих исключительно высокую механическую прочность, при надежном обеспечении однородности структуры и низкой стоимости.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an annular molded body intended for the production of annular molded bodies having extremely high mechanical strength, while reliably ensuring uniformity of structure and low cost.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 - вид сверху варианта выполнения кольцевого формованного тела по настоящему изобретению;FIG. 1 is a top view of an embodiment of an annular molded body of the present invention;
Фиг. 2 - вид в разрезе тела в направлении стрелки Х-Х на Фиг. 1;FIG. 2 is a sectional view of the body in the direction of arrow XX in FIG. one;
Фиг. 3 - схема последовательных операций одного варианта способа изготовления кольцевого формованного тела и турбинного диска по настоящему изобретению;FIG. 3 is a flow diagram of one embodiment of a method for manufacturing an annular molded body and a turbine disk of the present invention;
Фиг. 4 - вид в разрезе кольцевого промежуточного тела, используемого в способе изготовления на Фиг. 3;FIG. 4 is a sectional view of an annular intermediate body used in the manufacturing method of FIG. 3;
Фиг. 5 - перспективный вид, иллюстрирующий раскатку, выполняемую по способу изготовления на Фиг. 3;FIG. 5 is a perspective view illustrating the rolling performed by the manufacturing method of FIG. 3;
Фиг. 6 - пояснительный вид, показывающий этап раскатки с использованием прокаточного валка и кольцевого валка;FIG. 6 is an explanatory view showing a rolling step using a rolling roll and an annular roll;
Фиг. 7 - пояснительный вид, показывающий этап раскатки с использованием прокаточного валка и кольцевого валка;FIG. 7 is an explanatory view showing a rolling step using a rolling roll and an annular roll;
Фиг. 8 - график, показывающий соотношение между прочностью на растяжение и обжатием образцов кольцевого формованного тела по настоящему изобретению;FIG. 8 is a graph showing the relationship between tensile strength and compression of samples of the annular molded body of the present invention;
Фиг. 9 - график, показывающий соотношение между пределом текучести и обжатием образцов кольцевого формованного тела по настоящему изобретениюFIG. 9 is a graph showing the relationship between yield strength and compression of samples of the annular molded body of the present invention.
Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments
Ниже приводится описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. Кольцевое формованное тело 10 по настоящему изобретению используется в качестве заготовки для формования турбинных дисков двигателей самолетов.The following is a description of embodiments of the present invention with reference to the attached drawings. The annular molded
Как показано на Фиг. 1 и 2, кольцевое формованное тело 10 имеет сквозные отверстия и кольцевую форму вокруг оси О, и имеет основной корпус 11, внутренний выступ 12, который выступает от корпуса 11 в радиальном внутреннем направлении, и наружный выступ 13, который выступает от корпуса 11 в радиальном наружном направлении.As shown in FIG. 1 and 2, the annular molded
Кольцевое формованное тело 10 образовано из жаропрочного сплава (суперсплава) на основе Ni, имеющего исключительную устойчивость к воздействию тепла, и в настоящем варианте выполнения кольцевое формованное тело 10 образовано из сплава на основе Ni «Alloy 718».The annular molded
Сплав на основе Ni Alloy 718 имеет состав, включающий в себя 50,00-55,00% масс. Ni, 17,0-21,0% масс. Cr, 4,75-5,60% масс. Nb, 2,8-3,3% масс. Мо, 0,65-1,15% масс. Ti, 0,20-0,80% масс. Al и 0,01-0,08% масс. С, остальное - Fe с неизбежными примесями.Alloy based on Ni Alloy 718 has a composition comprising 50.00-55.00% of the mass. Ni, 17.0-21.0% of the mass. Cr, 4.75-5.60% of the mass. Nb, 2.8-3.3% of the mass. Mo, 0.65-1.15% of the mass. Ti, 0.20-0.80% by weight. Al and 0.01-0.08% of the mass. C, the rest is Fe with inevitable impurities.
В кольцевом формованном теле 10 размер зерна структуры в требуемой области (не показано), подлежащей механической обработке с целью изготовления турбинного диска (т.е. изделия) (далее эта область будет именоваться как «область изделия»), соответствует размеру зерна по меньшей мере номер 8 по ASTM. Кроме того, виртуальные плоскости VS1, VS2, показанные на Фиг. 2, являются поперечными сечениями кольцевого формованного тела 10 в направлении, включающем в себя ось О кольцевого формованного тела 10, т.е. виртуальные плоскости VS1, VS2 занимают взаимно эквивалентные положения, определяемые равномерным разделением кольцевого формованного тела 10 в окружном направлении. Кольцевое формованное тело 10 обеспечивает равномерную структуру, поскольку различие между размерами зерен в структуре области изделия в поперечном сечении виртуальной плоскости VS1 (или VS2) составляет ±2 по номеру размера зерна по ASTM. Различие в размерах кристаллического зерна во взаимно эквивалентных положениях кольцевого формованного тела 10 в окружном направлении, т.е. различия между размером зерна в виртуальной плоскости VS1 и размером зерна в виртуальной плоскости VS2 составляет ±1,5 по номеру размера зерна по ASTM.In the annular molded
Далее со ссылкой на Фиг. 3-7 приводится описание способа изготовления кольцевого формованного тела 10 и способа изготовления турбинного диска.Next, with reference to FIG. 3-7, a description is given of a method for manufacturing an annular molded
Этап S1 плавления и литьяStep S1 of melting and casting
Прежде всего, готовят расплавленный металл сплава на основе Ni «Alloy 718» посредством его выплавки. На этом этапе расплавленный сырьевой материал готовят таким образом, что содержание его компонентов соответствует вышеуказанным диапазонам для компонентов сплава на основе Ni «Alloy 718», и получают слиток посредством вакуумно-индукционной плавки (VIM). Далее этот слиток подвергается переплавке посредством электрошлаковой переплавки (ESR) для повторного получения слитка. Кроме того, этот слиток подвергается вакуумно-дуговой переплавке (VAR), и затем выполняют горячую ковку для получения цилиндрической заготовки (заготовки из сплава).First of all, molten metal of an alloy based on Ni Alloy 718 is prepared by smelting it. At this stage, the molten raw material is prepared in such a way that the content of its components corresponds to the above ranges for the alloy components based on Ni Alloy 718, and an ingot is obtained by vacuum induction melting (VIM). Further, this ingot is remelted by electroslag remelting (ESR) to re-produce the ingot. In addition, this ingot is subjected to vacuum arc remelting (VAR), and then hot forging is performed to obtain a cylindrical workpiece (alloy workpiece).
Цилиндрическая заготовка формуется таким образом, чтобы она, к примеру, имела диаметр 7-12 дюймов (в частности, 165-315 мм). Структура полученной заготовки согласно номерам размера зерна по ASTM приблизительно соответствует №6 по ASTM. За счет трехкратного выполнения вышеописанного плавления (тройного плавления) получают исключительно чистую заготовку, в которой сегрегация при затвердевании является незначительной, при этом структура затвердевания контролируется, и наблюдаются лишь весьма незначительные включения.The cylindrical workpiece is molded so that, for example, it has a diameter of 7-12 inches (in particular, 165-315 mm). The structure of the obtained preform according to ASTM grain size numbers approximately corresponds to ASTM No. 6. By performing the above-described melting three times (triple melting), an extremely clean preform is obtained in which the segregation during solidification is negligible, while the solidification structure is controlled and only very minor inclusions are observed.
Этап S2 ковкиStep S2 forging
Далее заготовка подвергается ковке таким образом, что заготовка сдавливается в направлении оси заготовки для получения кованого тела, имеющего форму диска.Next, the workpiece is forged so that the workpiece is compressed in the direction of the axis of the workpiece to obtain a forged body in the form of a disk.
На этом этапе S2 ковки горячая ковка выполняется по меньшей мере дважды, так чтобы абсолютное значение εθ1 деформации кованого тела в окружном направлении составляло 0,3 и выше, абсолютное значение εh деформации в направлении высоты составляло 0,3 и выше, и соотношение εh/εθ1 между абсолютными значениями деформации составляло 0,4-2,5 в состоянии, в котором заготовка была нагрета, например, до температуры 950-1075°С.At this step S2 of the forging, hot forging is performed at least twice, so that the absolute value εθ1 of the deformation of the forged body in the circumferential direction is 0.3 and higher, the absolute value εh of the deformation in the height direction is 0.3 and higher, and the ratio εh / εθ1 between the absolute values of the deformation was 0.4-2.5 in the state in which the workpiece was heated, for example, to a temperature of 950-1075 ° C.
Скорость деформации при горячей ковке на этапе S2 ковки задается равной 0,5 с-1 или менее.The hot forging deformation rate in the forging step S2 is set to 0.5 s −1 or less.
В настоящем варианте осуществления горячая ковка на этапе S2 ковки осуществляется с использованием устройства ковочного пресса с гидравлическим управлением. Устройство ковочного пресса с гидравлическим управлением способно регулировать скорость деформации в вышеуказанных диапазонах с высокой точностью посредством гидравлического управления во время ковки.In the present embodiment, the hot forging in the forging step S2 is carried out using a hydraulically controlled forging press device. The hydraulic forging press device is capable of adjusting the deformation rate in the above ranges with high accuracy by means of hydraulic control during forging.
Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления скорость деформации при горячей ковке на этапе S2 ковки задается равной 0,01 с-1 или более.It should be noted that in the present embodiment, the hot forging deformation rate in the forging step S2 is set to be 0.01 s −1 or more.
Кроме того, в настоящем варианте осуществления абсолютное значение εθ1 величины деформации в окружном направлении задается равным 0,3 или более. Абсолютное значение εh величины деформации в направлении высоты вдоль оси поковки должно быть задано больше 0,3.In addition, in the present embodiment, the absolute value εθ1 of the strain amount in the circumferential direction is set to 0.3 or more. The absolute value εh of the strain in the direction of height along the axis of the forging should be set to more than 0.3.
Высота кованого тела регулируется на этапе S2 ковки, например, приблизительно до 60-500 мм. За счет выполнения вышеописанного этапа ковки кованое тело приобретает достаточную деформацию, и размер зерна кованого тела измельчается до №7 по ASTM или более согласно номерам зерна по ASTM.The height of the forged body is adjusted in step S2 of the forging, for example, to approximately 60-500 mm. By performing the forging step described above, the forged body acquires sufficient deformation, and the grain size of the forged body is ground to No. 7 according to ASTM or more according to ASTM grain numbers.
Этап S3 изготовления отверстия и промежуточной раскаткиStep S3 of the manufacture of holes and intermediate rolling
Далее в центре полученного кованого тела с помощью водяного резака выполняют сквозное отверстие, имеющее круглое сечение. Кроме того, при необходимости после образования сквозного отверстия выполняют промежуточную раскатку кольца. Посредством выполнения этапа S3 изготовления отверстия и промежуточной раскатки получают кольцевое промежуточное тело 20.Next, in the center of the obtained forged body using a water cutter, a through hole is made having a circular cross section. In addition, if necessary, after the formation of the through hole, an intermediate rolling of the ring is performed. By performing the hole manufacturing step S3 and the intermediate rolling, an annular
В настоящем варианте выполнения кольцевое промежуточное тело 20 имеет перпендикулярное окружности сечение по существу многоугольной формы, как показано на Фиг. 4, и включает в себя участок 21 основания, имеющий перпендикулярное окружности сечение по существу многоугольной формы и верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, продолжающиеся в направлении по существу перпендикулярном оси О; внутренний выступ 22, выступающий радиально внутрь от участка 21 основания; и наружный выступ 23, выступающий радиально наружу от участка 21 основания.In the present embodiment, the annular
В частности, высота Н кольцевого промежуточного тела 20 (участка 21 основания) в направлении оси О задается в диапазоне Н=60-500 мм. Кроме того, кольцевое промежуточное тело 20 прессуют таким образом, что соотношение Т/Н между радиальной толщиной Т, которая перпендикулярна оси О, и вышеописанной высотой Н составляет 0,6-2,3.In particular, the height H of the annular intermediate body 20 (base portion 21) in the direction of the axis O is set in the range H = 60-500 mm. In addition, the annular
Этап S4 раскаткиStep S4 Rolling
Далее кольцевое промежуточное тело 20 подвергается раскатке. Раскатка выполняется, к примеру, при температуре 900-1050°С.Next, the annular
Как показано на Фиг. 5, в данном варианте осуществления устройство 30 для раскатки включает в себя основной валок 40 с наружной окружной стороны кольцевого промежуточного тела 20; раскаточный валок 50, расположенный в внутренней окружной стороны кольцевого промежуточного тела 20; и пару осевых валков 31, 32, которые контактируют с торцевыми поверхностями (в настоящем варианте осуществления с верхней поверхностью и нижней поверхностью участка 21 основания) кольцевого промежуточного тела 20 в направлении оси О.As shown in FIG. 5, in this embodiment, the rolling
Основной валок 40 и раскаточный валок 50 расположены таким образом, что их оси вращения параллельны друг другу и предназначены для захватывания и сжатия кольцевого промежуточного тела 20 с его внутренней окружной стороны и наружной окружной стороны и прокатывания кольцевого промежуточного тела 20 с поворачиванием по окружности кольцевого промежуточного тела 20.The
Пара осевых валков 31, 32 предназначена для захватывания и сжатия кольцевого промежуточного тела 20 в направлении оси О и контролирования размера кольцевого промежуточного тела 20 в направлении высоты.A pair of
Как показано на Фиг. 6, на наружном окружном участке основного валка 40 предусмотрено углубление 41, в котором может быть расположена часть промежуточного тела 20, и в данном варианте осуществления углубление 41 имеет глубину, достаточную для размещения наружного выступа 23, участка 21 основания и наружного окружного участка внутреннего выступа 22 кольцевого промежуточного тела 20. Кроме того, на дне 41А этого углубленного участка 41 образована первая формовочная канавка 42 для формования наружного выступа 13 кольцевого формованного тела, и она продолжается радиально внутрь по отношению к основному валку (вправо на Фиг. 6). Первая формовочная канавка 42 имеет глубину, эквивалентную высоте выступа 13, подлежащего формованию.As shown in FIG. 6, a
С другой стороны в наружном окружном участке раскаточного валка 50 расположен участок 51, который может входить в зацепление с основным валком 40 внутри углубления 41, при этом на наружной периферийной поверхности участка 51 образована вторая формовочная канавка 52 для формования внутреннего выступа 12 кольцевого формованного тела 10, и она продолжается радиально внутрь по отношению к раскаточному валку 50 (влево на Фиг. 6). Вторая формовочная канавка 52 имеет глубину, эквивалентную высоте внутреннего выступа 12, подлежащего формованию.On the other hand, a
Основной валок 40 и раскаточный валок 50, описанные выше, сближаются друг с другом, в результате чего кольцевое промежуточное тело захватывается и сжимается между основным валком 40 и раскаточным валком 50. В частности, основной валок 40 и раскаточный валок 50 сближаются друг с другом, при этом основной валок 40 поворачивается вокруг оси вращения основного валка 40, в результате чего кольцевое промежуточное тело 20 поворачивается вокруг оси О за счет сопротивления терния, возникающего между кольцевым промежуточным телом 20 и основным валком 40.The
С другой стороны, раскаточный валок 50 может вращаться вокруг оси вращения раскаточного валка 50 и приводится во вращение за счет сопротивления трения, возникающего между кольцевым промежуточным телом 20 и раскаточным валком 50. Кольцевое промежуточное тело 20 пластически деформируется, когда оно заполняет внутренние стороны углубления 41 и первой формовочной канавки 42 основного валка 40 и внутреннюю сторону второй формовочной канавки 52 раскаточного валка 50, в результате чего формуется кольцевое формовочное тело 10. Во время этого деформирования внутренний выступ 12 кольцевого формованного тела 10 пластически деформируется по форме второй формовочной канавки 52. Кроме того, наружный выступ 13 пластически деформируется по форме первой формовочной канавки 42.On the other hand, the
За счет выполнения раскатки вышеуказанным образом кольцевое промежуточное тело 20 пластически деформируется таким образом, что оно растягивается в окружном направлении, и его внутренний диаметр и наружный диаметр увеличиваются, в результате чего получают кольцевое формованное тело, показанное на Фиг. 7.By performing the rolling in the above manner, the annular
На этом этапе S4 раскатки абсолютное значение εθ2 деформации кольцевого формованного тела 10 в окружном направлении составляет 0,5 или более. В частности, горячая прокатка выполняется по меньшей мере один или несколько раз для получения общего значения абсолютных значений εθ2 деформации в диапазоне 0,5-1,3.At this rolling step S4, the absolute value εθ2 of the deformation of the annular molded
Этап S5 термообработки/этап S6 механической обработкиHeat treatment step S5 / machining step S6
Кольцевое формованное тело 10, полученное вышеописанным образом, подвергается регулировке свойств посредством термообработки и формования до окончательной формы посредством резки с целью получения турбинного диска для двигателей самолетов.The annular molded
Согласно настоящему варианту выполнения способа изготовления кольцевого формованного тела, описанного выше, на этапе S2 ковки для получения кованого тела посредством ковки заготовки скорость деформации составляет 0,5 с-1 или менее, и, таким образом, можно предотвратить чрезмерное повышение температуры внутри кованого тела (явление, именуемое «тепловыделение»), которое может иметь место из-за образующегося тепла. Соответственно, различие между температурой на поверхности кованого тела и температурой внутри кованого тела во время ковки может оставаться незначительной величиной, и, тем самым, может быть выровнена структура кованого тела. Для надежного обеспечения этих эффектов предпочтительно, чтобы скорость деформации на этапе S2 ковки составляла 0,15 с-1 или менее.According to the present embodiment of the method for manufacturing the annular molded body described above, in step S2 of the forging to obtain the forged body by forging the workpiece, the deformation rate is 0.5 s −1 or less, and thus, an excessive temperature increase inside the forged body can be prevented ( a phenomenon called “heat generation”), which may occur due to the heat generated. Accordingly, the difference between the temperature on the surface of the forged body and the temperature inside the forged body during forging can remain insignificant, and thus, the structure of the forged body can be aligned. In order to reliably provide these effects, it is preferable that the deformation rate in the forging step S2 is 0.15 s −1 or less.
Кроме того, из-за высокого значения 0,3 или более, заданного в качестве абсолютного значенияεθ1 деформации в окружном направлении на этапе S2 ковки, степень деформации в окружном направлении, сообщаемой кольцевому промежуточному телу 20 на этапе S4 раскатки, может быть уменьшена. Кроме того, из-за высокого значения 0,3 или более, заданного в качестве абсолютного значения εh деформации в направлении высоты, такая степень деформации в направлении высоты, которой сложно было бы добиться в ином случае, может быть в достаточной мере достигнута на этапе S4 раскатки. Таким образом, степень обработки на этапе S4 раскатки может быть уменьшена, при этом устраняется анизотропия прочностных свойств кольцевого формованного тела 10, в то время как повышается изотропия, в результате чего может быть получена тонкокристаллическая структура, в которой обеспечивается достаточная однородность.In addition, due to the high value of 0.3 or more set as the absolute value εθ1 of the deformation in the circumferential direction in the forging step S2, the degree of deformation in the circumferential direction communicated to the annular
Кроме того, из-за высокого значения 0,4 или более, заданного в качестве соотношения εh/εθ1 между абсолютным значением εθ1 деформации в окружном направлении и абсолютным значением εh деформации в направлении высоты, может быть обеспечена достаточная степень деформации в направлении высоты, в результате чего однородность структуры может быть обеспечена, даже если достаточная деформация в направлении высоты не может быть обеспечена на последующем этапе S4 раскатки. Кроме того, из-за того, что соотношение εh/εθ1 равно 2,5 или менее, распределение деформации в направлении высоты не может быть чрезмерным и, таким образом, пластическое течение становится стабильным, в результате чего может быть обеспечена осевая симметрия пластического течения, что является существенным для обеспечения однородности структуры. Предпочтительно, чтобы соотношение εh/εθ1 между абсолютными значениями деформации составляло 0,6-2,1. Соответственно, может быть улучшена осевая симметрия пластического течения и, таким образом, может более надежно обеспечиваться равномерность структуры.In addition, due to the high value of 0.4 or more specified as the ratio εh / εθ1 between the absolute strain value εθ1 in the circumferential direction and the absolute strain value εh in the height direction, a sufficient degree of deformation in the height direction can be ensured, as a result whereby uniformity of the structure can be ensured even if sufficient deformation in the height direction cannot be ensured in the subsequent rolling step S4. In addition, due to the fact that the ratio εh / εθ1 is 2.5 or less, the strain distribution in the height direction cannot be excessive, and thus the plastic flow becomes stable, as a result of which axial symmetry of the plastic flow can be ensured, which is essential to ensure uniformity of structure. Preferably, the ratio εh / εθ1 between the absolute values of the deformation is 0.6-2.1. Accordingly, the axial symmetry of the plastic flow can be improved, and thus, the uniformity of the structure can be more reliably ensured.
Кроме того, в данном варианте осуществления из-за того, что абсолютное значение εθ1 величины деформации в окружном направлении равно 0,3 или более, и абсолютное значение εh величины деформации в направлении высоты вдоль оси кованого тела равно 0,3 или более, на этапе S2 ковки можно предотвратить рост кристаллических зерен, который может иметь место из-за повышения температуры внутри кованого тела в результате образования тепла.In addition, in this embodiment, due to the fact that the absolute value εθ1 of the strain value in the circumferential direction is 0.3 or more, and the absolute value εh of the strain value in the height direction along the axis of the forged body is 0.3 or more, in step S2 forging can prevent the growth of crystalline grains, which may occur due to the temperature increase inside the forged body as a result of heat generation.
Кроме того, поскольку на этапе раскатки выполняется горячая прокатка, во время которой в кольцевом формованном теле 10 в окружном направлении обеспечивается деформация с абсолютным значением εθ2 0,5 или более, кристаллические зерна в области изделия кольцевого формованного тела 10 надежно измельчаются по меньшей мере до номера 8 размера зерна по ASTM. Соответственно, надежно увеличивается механическая прочность изделия, получаемого из кольцевого формованного тела 10. Следует отметить, что εθ2 предпочтительно должно составлять 1,3 или менее. Кроме того, размер зерна кольцевого формованного тела 10 предпочтительно должен соответствовать номеру 8-13 размера зерна по ASTM. Таким образом, может быть надежно увеличена механическая прочность изделия, получаемого из кольцевого формованного тела 10.In addition, since hot rolling is performed at the rolling stage, during which deformation with an absolute value εθ2 of 0.5 or more is provided in the ring shaped
Из-за различия в размерах зерна в области изделия в сечении в направлении, включающем в себя ось кольцевого формованного тела 10, которое составляет ±2 согласно номерам размера зерна по ASTM, обеспечивается достаточная равномерность размера зерна кольцевого формованного тела 10 в радиальном направлении и в направлении высоты.Due to the difference in grain sizes in the product area in the cross-section in the direction including the axis of the annular molded
Кроме того, из-за большой величины деформации на этапе ковки, как описано выше, величина зерна кованого тела может быть уменьшена по меньшей мере до номера 7 размера зерна по ASTM. Таким образом, структура кольцевого формованного тела 10 может быть измельчена, в то время как величина деформации на последующем этапе раскатки уменьшается.In addition, due to the large amount of deformation at the forging stage, as described above, the grain size of the forged body can be reduced to at least ASTM grain size number 7. Thus, the structure of the annular molded
Кроме того, поскольку раскатка выполняется после формования кольцевого промежуточного тела 20, так чтобы соотношение Т/Н между радиальной толщиной и высотой Н кольцевого промежуточного тела 20 составляло 0,6-2,3, различие между размерами зерен во взаимно эквивалентных положениях в кольцевом формованном теле 10 в окружном направлении может быть уменьшено в пределах ±1,5 согласно номерам размера зерна по ASTM. Другими словами, для кольцевого формованного тела 10, получаемого посредством формования кольцевого промежуточного тела 20, может быть обеспечена достаточно высокая однородность размеров зерна в окружном направлении.In addition, since rolling is performed after molding the annular
В частности, известно, что во время раскатки, которая является локальным процессом, последовательно выполняются процессы, отличающиеся от обычной частичной ковки, и, таким образом, осевая симметрия структуры после формования является высокой и, следовательно, отклонение характеристик материала кольцевого формованного тела 10 в окружном направлении является незначительным. Соответственно, за счет выбора вышеуказанного соотношения Т/Н для кольцевого промежуточного тела 20 перед раскаткой в пределах вышеуказанного диапазона, как в данном варианте осуществления, форма (круглость) кольцевого формованного тела 10 может быть дополнительно улучшена, и также может быть улучшена осевая симметрия структуры кольцевого формованного тела 10.In particular, it is known that during rolling, which is a local process, different processes are performed sequentially from ordinary partial forging, and thus, the axial symmetry of the structure after molding is high and, therefore, the deviation of the characteristics of the material of the annular molded
Другими словами, поскольку вышеуказанное соотношение Т/Н контролируется в пределах 0,6-2,3, может быть достигнута стабильность раскатки, что является существенным для обеспечения однородности структуры. В частности, в области, в которой соотношение Т/Н меньше 0,6, площадь контакта вдоль обоих валков, используемых в раскатке (основной валок 40 и прокаточный валок 50), и материала увеличивается и, таким образом, степень влияния высвобождения тепла относительно повышается, в результате чего усложняется получение однородности структуры в окружном направлении. В отличие от этого, когда соотношение Т/Н увеличивается, более легко может возникать изгиб. В частности, в области, в которой соотношение Т/Н больше 2,3, вышеуказанная тенденция увеличивается и, таким образом, усложняется получение однородной структуры в окружном направлении.In other words, since the above T / H ratio is controlled in the range of 0.6-2.3, rolling stability can be achieved, which is essential to ensure uniformity of structure. In particular, in the region in which the T / H ratio is less than 0.6, the contact area along both rolls used in rolling (
Как описано выше, согласно способу изготовления кольцевого формованного тела, которое является настоящим вариантом выполнения, имеется возможность изготовления кольцевых формованных тел, в которых надежным образом и при низких расходах обеспечивается однородность структуры, и механическая прочность является достаточно высокой.As described above, according to the method of manufacturing an annular molded body, which is the present embodiment, it is possible to produce annular molded bodies in which the uniformity of the structure is reliably and at low costs, and the mechanical strength is sufficiently high.
Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления и также может быть внедрено посредством различных модификаций и альтернативных вариантов в объеме, который не выходит за рамки концепции настоящего изобретения.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can also be implemented by various modifications and alternatives in a volume that does not go beyond the concept of the present invention.
Например, форма кольцевого формованного тела 10 и кольцевого промежуточного тела 20 не ограничивается представленным вариантом осуществления, и конструкция может быть модифицирована необходимым образом, принимая во внимание форму изготавливаемого кольцевого изделия, такого как турбинный диск.For example, the shape of the annular molded
Кольцевое формованное тело 10 и кольцевое промежуточное тело 20 выполнены из сплава на основе Ni Alloy 718, как описано выше; однако материал кольцевого формованного тела 10 и кольцевого промежуточного тела 20 этим не ограничивается, и кольцевое формованное тело 10 и кольцевое промежуточное тело 20 могут быть сформированы из других материалов (например, Waspaloy (зарегистрированный товарный знак) (United Technology Inc.), Alloy 720, сплавы на основе Со и сплавы на основе Fe).The annular molded
В вышеописанном варианте осуществления расплавленный металл для сплава на основе Ni Alloy 718 получают посредством выплавки, и заготовку получают посредством литья, но настоящее изобретение этим не ограничивается. Как вариант, заготовку можно получать формованием порошка, и полученная заготовка затем подвергается обработке на этапе ковки и этапе раскатки.In the above embodiment, the molten metal for the Ni Alloy-based alloy 718 is obtained by smelting, and the preform is obtained by casting, but the present invention is not limited to this. Alternatively, the preform can be obtained by molding the powder, and the resulting preform is then processed at the forging and rolling stage.
Кроме того, в альтернативном варианте заготовка может изготавливаться двойным плавлением (VIM + ESR или VIM + VAR), вместо изготовления заготовки методом тройного плавления.In addition, in an alternative embodiment, the preform can be made by double melting (VIM + ESR or VIM + VAR), instead of manufacturing the preform by triple melting.
Настоящий вариант выполнения включает в себя этап изготовления отверстия для образования сквозного отверстия в центре дискообразного кованого тела с помощью водяного резака, но настоящее изобретение этим не ограничивается. Как вариант, сквозное отверстие может быть получено с помощью другого средства, которое не является водяным резаком. Кроме того, в альтернативном варианте сквозное отверстие может быть образовано во время ковки, и, таким образом, этап изготовления отверстия может быть пропущен. Как еще один вариант, отверстие может быть получено во время этапа ковки с помощью водяного резака и т.п.The present embodiment includes the step of manufacturing an opening for forming a through hole in the center of the disk-shaped forged body using a water torch, but the present invention is not limited to this. Alternatively, a through hole may be obtained by another means that is not a water cutter. Furthermore, in an alternative embodiment, a through hole may be formed during forging, and thus, the step of manufacturing the hole may be skipped. As another option, the hole can be obtained during the forging step using a water torch or the like.
Кроме того, после формования кольцевого формованного тела 10 на этапе S4 раскатки, как показано на Фиг. 3. и перед выполнением этапа S5 термообработки, как показано на Фиг. 3, могут выполняться дополнительные процессы, такие как частичная ковка, для придания формы кольцевому формованному телу 10 или регулирования его размеров.Furthermore, after molding the annular molded
В данном варианте осуществления взаимно эквивалентные положения (виртуальные плоскости VS1, VS2) на кольцевом формованном теле 10, определяемые равномерным разделением кольцевого формованного тела 10 на половины в окружном направлении, используются как ссылочные позиции для контроля различий между размером зерна на виртуальной плоскости VS1 и размера зерна на виртуальной плоскости VS2 в пределах ±1,5 согласно номерам размера зерна по ASTM; однако количество виртуальных плоскостей, используемых для сравнения, не ограничивается двумя. Другими словами, поскольку в окружном направлении полностью обеспечивается эквивалентность кольцевого формованного тела 10, различие между размерами зерна во взаимно эквивалентных положениях, определяемых посредством равномерного разделения кольцевого формованного тела 10 на три части в окружном направлении, также может контролироваться в пределах ±1,5 согласно номерам размера зерна по ASTM, вместо определения различия между размерами зерна во взаимно эквивалентных положениях, определяемых посредством равномерного разделения кольцевого формованного тела 10 на две части. Положения в окружном направлении в кольцевом формованном теле 10, в котором взаимно задаются эквивалентные положения, не ограничиваются положениями, описанными выше в данном варианте осуществления.In this embodiment, mutually equivalent positions (virtual planes VS1, VS2) on the annular molded
ПримерыExamples
Ниже приводится подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на примеры. Однако настоящее изобретение не ограничивается приведенными ниже примерами.The following is a detailed description of the present invention with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
Подготовка образцовSample Preparation
Прежде всего, была выполнена выплавка расплавленного металла для сплава на основе Ni Alloy 718. В частности, плавящийся сырьевой материал был подготовлен так, чтобы он удовлетворял условию в отношении диапазона компонентов сплава на основе Ni Alloy 718, упомянутых в описанном выше варианте осуществления. Было выполнено тройное плавление этого расплавленного металла. В частности, для получения цилиндрической заготовки диаметром 254 мм были выполнены вакуумно-индукционная плавка (VIM), электрошлаковый переплав (ESR) и вакуумно-дуговой переплав (VAR).First of all, molten metal was smelted for an alloy based on Ni Alloy 718. In particular, a melting raw material was prepared so as to satisfy the condition regarding the range of components of the alloy based on Ni Alloy 718 mentioned in the above embodiment. Triple melting of this molten metal was performed. In particular, to obtain a cylindrical billet with a diameter of 254 mm, vacuum induction melting (VIM), electroslag remelting (ESR) and vacuum arc remelting (VAR) were performed.
После этого, заготовка была подвергнута обработке на этапе ковки для подготовки дискообразного кованого тела. При выполнении ковки дважды была выполнена горячая ковка с нагревом заготовки до 1000°С.After that, the workpiece was processed at the forging stage to prepare a disk-shaped forged body. When forging, hot forging was performed twice with heating the workpiece to 1000 ° C.
Этап ковки был выполнен в условиях, показанных в таблице 1, со ссылкой на абсолютное значение εθ1 деформации кованого тела в окружном направлении, абсолютное значение εh деформации кованого тела в направлении высоты, соотношение εh/εθ1 между абсолютными значениями напряжения и скорость деформации. После этого в центре кованого тела с помощью водяного резака было образовано сквозное отверстие для получения кольцевого промежуточного тела 20. Кольцевое промежуточное тело 20 было сформовано таким образом, чтобы соотношение Т/Н между толщиной Т и высотой Н соответствовало значению, показанному в таблице 1.The forging step was performed under the conditions shown in Table 1, with reference to the absolute value εθ1 of the deformation of the forged body in the circumferential direction, the absolute value εh of the deformation of the forged body in the height direction, the ratio εh / εθ1 between the absolute values of stress and the strain rate. After that, a through hole was formed in the center of the forged body with a water cutter to obtain an annular
Затем кольцевое промежуточное тело 20 было подвергнуто раскатке. При выполнении раскатки дважды была выполнена горячая прокатка с нагревом кольцевого промежуточного тела 20 до 1000°С. Раскатка была выполнена таким образом, чтобы общая сумма абсолютного значения εθ2 деформации в окружном направлении в кольцевом формованном теле 10 удовлетворяла условиям, приведенным в таблице 1, посредством выполнения двукратной горячей ковки.Then, the annular
Затем кольцевое формованное тело 10 было подвергнуто термообработке. В качестве материала прямого старения был подготовлен материал, который подвергался старению в следующих условиях: 718°С/8 часов + 621°С/8 часов + охлаждение на воздухе (А.С.). В качестве материала старения в растворе был подготовлен материал, который подвергался старению в следующих условиях: 718°С/8 часов + охлаждение на воздухе (А.С.) после обработки раствором при следующих условиях: 970°С/1 час + закалка в воде (W.Q.), выполняемой после раскатки.Then the annular molded
Измерение размера зернаGrain size measurement
С использованием подготовленного кольцевого формованного тела 10 были выполнены измерение и сравнение максимальных кристаллических зерен в областях изделия в пределах сечений, включающих в себя виртуальные плоскости VS1, VS2, а также средних размеров зерен вблизи максимального кристаллического зерна. В качестве среднего размера зерна вблизи максимального кристаллического зерна был использован средний размер зерна на участке обнаружения максимального кристаллического зерна (исключая максимальное кристаллическое зерно). Результаты приведены в таблице 2.Using the prepared annular molded
Испытание на определение характеристик высокотемпературного растяжения От кольцевых формованных тел 10, подготовленных вышеуказанным образом для примера 1 настоящего изобретения и сравнительного примера 3, отбирали образцы для испытаний на растяжение в местах, расположенных в направлении по окружности, в направлении высоты и в радиальном направлении из взаимно эквивалентных мест, включающих в себя виртуальные плоскости VS1, VS2, показанные на Фиг. 1, и, соответственно, были выполнены испытания на высокотемпературное растяжение при 650°С. Испытания были выполнены с помощью испытательных образцов небольшого размера по ASTM Е8 с диаметром параллельных участков 6,35 мм, и в соответствии с ASTM Е21, и были измерены прочность на растяжение, предел текучести (условный предел текучести 0,2%) и обжатие. Для проверки отклонений измеренных значений в направлении по окружности, в направлении высоты и в радиальном направлении были подсчитаны соотношения в направлении высоты и в радиальном направлении, при этом измеренное значение в направлении по окружности было задано в качестве единицы (100%). На Фиг. 8 показано соответствие между прочностью на растяжение и обжатием, и на Фиг. 9 показано соответствие между пределом текучести и обжатием.High temperature tensile characterization test From the ring shaped
В сравнительных образцах 1 и 2, в которых скорость деформации на этапе ковки превышает 0,5 с-1, различие между максимальным размером зерна и средним размером зерна вблизи максимального размера зерна было большим, и было обнаружено, что структура не являлась однородной. Было установлено, что это вызвано локальным ростом кристаллических зерен внутри кованого тела из-за чрезмерного увеличения температуры внутри кованого тела, что обусловлено образованием тепла (т.е. явлением, известным как «тепловыделение»).In comparative samples 1 and 2, in which the strain rate at the forging stage exceeds 0.5 s −1 , the difference between the maximum grain size and the average grain size near the maximum grain size was large, and it was found that the structure was not uniform. It was found that this is caused by local growth of crystalline grains inside the forged body due to an excessive increase in temperature inside the forged body, which is caused by the formation of heat (ie, a phenomenon known as “heat generation”).
В отличие от этого в образцах 1-4 настоящего изобретения, в которых скорости деформации на этапе ковки составляли 0,5 с-1 или менее, различие между максимальным размером зерна и средним размером зерна вблизи максимального размера зерна было небольшим, и было обнаружено, что структура являлась достаточно однородной. Было установлено, что достаточно однородные структуры были получены благодаря небольшому различию между температурой на поверхности и температурой внутри кованого тела во время ковки, которое обеспечивалось регулированием скорости деформации в диапазоне 0,5 с-1 или менее. Следует отметить, что в примерах 1, 2 и 4 по настоящему изобретению, в которых скорости деформации контролировались в диапазоне 0,15 с-1 или менее, структуры были более однородными.In contrast, in samples 1-4 of the present invention, in which the strain rates at the forging step were 0.5 s −1 or less, the difference between the maximum grain size and the average grain size near the maximum grain size was small, and it was found that the structure was fairly homogeneous. It was found that fairly homogeneous structures were obtained due to the small difference between the surface temperature and the temperature inside the forged body during forging, which was provided by controlling the strain rate in the range of 0.5 s -1 or less. It should be noted that in examples 1, 2 and 4 of the present invention, in which strain rates were controlled in the range of 0.15 s −1 or less, the structures were more uniform.
Как показано на Фиг. 8 и 9, в результате испытаний на определение прочности на растяжение при высоких температурах было установлено, что образец 1 настоящего изобретения имел лучшие характеристики по сравнению со сравнительным образцом 2, принимая внимание прочность на растяжение, условный предел текучести 0,2% и обжатие.As shown in FIG. 8 and 9, as a result of tests for determining tensile strength at high temperatures, it was found that sample 1 of the present invention had better characteristics compared to comparative sample 2, taking into account tensile strength, yield strength 0.2% and compression.
В частности, было установлено, что в образце 1 настоящего изобретения изотропия прочностных характеристик увеличивалась, и образец 1 настоящего изобретение имел тонкую структуру кристаллического зерна, в которой была обеспечена достаточная однородность.In particular, it was found that in sample 1 of the present invention, the isotropy of strength characteristics increased, and sample 1 of the present invention had a fine crystalline grain structure in which sufficient uniformity was ensured.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Согласно способу изготовления кольцевого формованного тела по настоящему изобретению стабильным образом и с низкими затратами могут изготавливаться кольцевые формованные тела, в которых обеспечивается однородность структуры и механическая прочность является достаточно высокой. Соответственно, способ изготовления кольцевого формованного тела по настоящему изобретению может подходящим образом использоваться в производстве турбинных дисков и подобных компонентов двигателей для самолетов.According to the method of manufacturing an annular molded body of the present invention, annular molded bodies can be manufactured in a stable manner and at low cost, in which uniformity of structure is ensured and the mechanical strength is sufficiently high. Accordingly, the method of manufacturing the annular molded body of the present invention can be suitably used in the manufacture of turbine disks and similar engine components for aircraft.
Перечень ссылочных номеровList of Reference Numbers
10 - кольцевое формованное тело10 - ring shaped body
20 - кольцевое промежуточное тело20 - annular intermediate body
Н - высота кольцевого промежуточного тела в осевом направленииH - the height of the annular intermediate body in the axial direction
О - осьO - axis
S2 - этап ковкиS2 - forging step
S4 - этап раскаткиS4 - rolling stage
Т - толщина кольцевого промежуточного тела в радиальном направленииT is the thickness of the annular intermediate body in the radial direction
VS1 - виртуальная плоскость (эквивалентное положение)VS1 - virtual plane (equivalent position)
VS2 - виртуальная плоскость (эквивалентное положение) VS2 - virtual plane (equivalent position)
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-069205 | 2013-03-28 | ||
JP2013069205A JP6292761B2 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Method for producing annular molded body |
PCT/JP2014/059277 WO2014157662A1 (en) | 2013-03-28 | 2014-03-28 | Method for manufacturing annular molded article |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015146287A RU2015146287A (en) | 2017-05-04 |
RU2631221C2 true RU2631221C2 (en) | 2017-09-19 |
Family
ID=51624619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015146287A RU2631221C2 (en) | 2013-03-28 | 2014-03-28 | Method of manufacture of annular moulded body |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2979774B1 (en) |
JP (1) | JP6292761B2 (en) |
CN (1) | CN105228771A (en) |
ES (1) | ES2932530T3 (en) |
MX (1) | MX2015013639A (en) |
RU (1) | RU2631221C2 (en) |
WO (1) | WO2014157662A1 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105436365B (en) * | 2015-12-08 | 2017-10-03 | 山西冠力法兰有限公司 | Applied to the mould and method for rolling over the ring apparatus production two-in-one forging of flat-type |
JP6854484B2 (en) * | 2017-06-29 | 2021-04-07 | 大同特殊鋼株式会社 | Rolling method of ring-shaped material |
WO2019099830A1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-23 | Materion Corporation | Metal rings formed from beryllium-copper alloys |
RU2699428C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-09-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of forging rolling rings |
EP3854902A4 (en) * | 2018-09-19 | 2022-06-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Production method for ring-rolled material of fe-ni-based super-heat-resistant alloy |
US11319617B2 (en) * | 2018-09-19 | 2022-05-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Production method for ring-rolled material of Fe—Ni-based superalloy |
RU2703764C1 (en) * | 2019-02-21 | 2019-10-22 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of large-size annular part of gas turbine engine from heat-resistant nickel-base alloy |
JP7121929B2 (en) * | 2019-12-25 | 2022-08-19 | 日立金属株式会社 | Method for manufacturing ring rolled material |
RU2741046C1 (en) * | 2020-07-27 | 2021-01-22 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of large-size contour annular article from heat-resistant nickel-base alloy |
CN115156455A (en) * | 2022-08-09 | 2022-10-11 | 上海电气上重铸锻有限公司 | Forging forming method of circular or arc-shaped forge piece with full-section boss |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6059904A (en) * | 1995-04-27 | 2000-05-09 | General Electric Company | Isothermal and high retained strain forging of Ni-base superalloys |
RU2256001C1 (en) * | 2002-04-26 | 2005-07-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Titanium alloy blank forging method and blank of titanium alloy for forging |
RU2286862C1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Ring making method |
RU2342215C2 (en) * | 2006-09-25 | 2008-12-27 | ОАО "Русполимет" | Method for production of rolled ring blanks from high-alloy nickel alloys |
JP2011255409A (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Mitsubishi Materials Corp | Method for manufacturing annular molding |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61132241A (en) * | 1984-12-03 | 1986-06-19 | Mitsubishi Metal Corp | Production of ring |
JPH0617486B2 (en) | 1986-03-10 | 1994-03-09 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for forging powder-made Ni-base superalloy |
US4957567A (en) * | 1988-12-13 | 1990-09-18 | General Electric Company | Fatigue crack growth resistant nickel-base article and alloy and method for making |
JP2965841B2 (en) | 1993-11-13 | 1999-10-18 | 株式会社神戸製鋼所 | Method of manufacturing forged Ni-base superalloy product |
US6908519B2 (en) * | 2002-07-19 | 2005-06-21 | General Electric Company | Isothermal forging of nickel-base superalloys in air |
US7763129B2 (en) * | 2006-04-18 | 2010-07-27 | General Electric Company | Method of controlling final grain size in supersolvus heat treated nickel-base superalloys and articles formed thereby |
US20090000706A1 (en) * | 2007-06-28 | 2009-01-01 | General Electric Company | Method of controlling and refining final grain size in supersolvus heat treated nickel-base superalloys |
JP5613468B2 (en) * | 2010-06-10 | 2014-10-22 | Mmcスーパーアロイ株式会社 | Method for producing annular molded body |
US20120051919A1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-01 | General Electric Company | Powder compact rotor forging preform and forged powder compact turbine rotor and methods of making the same |
-
2013
- 2013-03-28 JP JP2013069205A patent/JP6292761B2/en active Active
-
2014
- 2014-03-28 CN CN201480028783.2A patent/CN105228771A/en active Pending
- 2014-03-28 RU RU2015146287A patent/RU2631221C2/en active
- 2014-03-28 ES ES14775622T patent/ES2932530T3/en active Active
- 2014-03-28 WO PCT/JP2014/059277 patent/WO2014157662A1/en active Application Filing
- 2014-03-28 EP EP14775622.5A patent/EP2979774B1/en active Active
- 2014-03-28 MX MX2015013639A patent/MX2015013639A/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6059904A (en) * | 1995-04-27 | 2000-05-09 | General Electric Company | Isothermal and high retained strain forging of Ni-base superalloys |
RU2256001C1 (en) * | 2002-04-26 | 2005-07-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Titanium alloy blank forging method and blank of titanium alloy for forging |
RU2286862C1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Ring making method |
RU2342215C2 (en) * | 2006-09-25 | 2008-12-27 | ОАО "Русполимет" | Method for production of rolled ring blanks from high-alloy nickel alloys |
JP2011255409A (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Mitsubishi Materials Corp | Method for manufacturing annular molding |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2979774A4 (en) | 2016-09-28 |
EP2979774B1 (en) | 2022-11-16 |
CN105228771A (en) | 2016-01-06 |
RU2015146287A (en) | 2017-05-04 |
WO2014157662A1 (en) | 2014-10-02 |
JP2014188580A (en) | 2014-10-06 |
EP2979774A1 (en) | 2016-02-03 |
JP6292761B2 (en) | 2018-03-14 |
ES2932530T3 (en) | 2023-01-20 |
MX2015013639A (en) | 2016-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2631221C2 (en) | Method of manufacture of annular moulded body | |
JP5613467B2 (en) | Method for producing annular molded body | |
EP2659993B1 (en) | Closed-die forging method and method of manufacturing forged article | |
JP5613468B2 (en) | Method for producing annular molded body | |
US20180023176A1 (en) | Method for manufacturing ni-based super-heat-resistant alloy | |
JP5263580B2 (en) | Ring disc for gas turbine | |
RU2555267C2 (en) | Method of fabrication of thin sheets from two-phase titanium alloy and product from these sheets | |
US20120006452A1 (en) | Method of improving the mechanical properties of a component | |
US9592547B2 (en) | Method of manufacturing annular molding | |
EP2977124B1 (en) | Material for ring rolling | |
JP2014520206A (en) | Thermomechanical processing of nickel-based alloys | |
JP2009215631A (en) | Titanium-aluminum-based alloy and production method therefor, and moving blade using the same | |
JPH02255268A (en) | Production of disk made of super heat resisting alloy | |
JP6040944B2 (en) | Molding method of heat-resistant alloy ring | |
JPWO2017170433A1 (en) | Method for producing Ni-base superalloy | |
US20090159162A1 (en) | Methods for improving mechanical properties of a beta processed titanium alloy article | |
RU2453398C1 (en) | Method for production of product out of alloy type "tt751¦" with high strength and heat resistance | |
RU2687117C1 (en) | Gas turbine engine disk manufacturing method | |
JP7154083B2 (en) | machine parts | |
Jiang et al. | Plastic yielding of NiTi shape memory alloy under local canning compression | |
RU2455115C1 (en) | Method of fabricating variable structure over powder workpiece cross-section | |
RU2542957C2 (en) | Surface hardening of blanks, mainly, circular, from chromomanganese steels | |
Park et al. | Characteristics of VIM/VAR-Processed Alloy 718 Ingot and the Evolution of Microstructure During Cogging |