CN111036832A - 一种TC17钛合金β锻造方法 - Google Patents
一种TC17钛合金β锻造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111036832A CN111036832A CN201911317557.7A CN201911317557A CN111036832A CN 111036832 A CN111036832 A CN 111036832A CN 201911317557 A CN201911317557 A CN 201911317557A CN 111036832 A CN111036832 A CN 111036832A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- titanium alloy
- steel
- die
- blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010275 isothermal forging Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
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
- B21K3/00—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
- B21K3/04—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like blades, e.g. for turbines; Upsetting of blade roots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明属于钛合金热加工技术领域，具体涉及一种TC17钛合金β锻造方法。该方法包括：利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件；对TC17钛合金坯料进行软包套；将钢锻件和经过软包套的TC17钛合金坯料同炉加热至目标温度并保持第一预定时段；将钢锻件放入热作模具钢模具中，合模后保温第二预定时段；对TC17钛合金坯料进行模锻得到TC17钛合金锻件。本发明通过采用钢锻件加热模具型面温度，大大降低了TC17锻件的生产成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于钛合金热加工技术领域，具体涉及一种TC17钛合金β锻造方法。
背景技术
TC17钛合金是一种富β稳定元素的α+β型两相钛合金，具有高强度、高断裂韧性、高淬透性、好的热稳定性，美国最早将其成功地应用在航空发动机高压压气机盘等零件上，我国近年来也大量用其制备发动机压气机叶盘。
整体叶盘锻件对金相组织、力学性能、超声波探伤都有严格的要求，目前基本采用β锻造工艺生产，使用状态组织为网篮组织，网篮组织具有高的强度、断裂韧性，但塑性较差，为了保证锻件组织均匀性，避免锻件表面裂纹，通常采用K3模具选择等温锻造工艺制备，该工艺存在模具成本高，生产效率较低的弊端。因采用5CrNiMo模具的普通锻工艺模具预热温度只有300±50℃，锻造过程锻件表面易产生裂纹，且表面冷模层大易出现锻件组织不均匀等问题，故很少用于TC17锻件生产。
发明内容
本发明的目的：提供一种TC17钛合金β锻造方法，以降低生产成本提高生产效率。
本发明的技术方案：
第一方面，提供了一种TC17钛合金β锻造方法，包括：
利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件；
对TC17钛合金坯料进行软包套；
将钢锻件和经过软包套的TC17钛合金坯料同炉加热至目标温度并保持第一预定时段；
将钢锻件放入热作模具钢模具中，合模后保温第二预定时段；
对TC17钛合金坯料进行模锻得到TC17钛合金锻件。
进一步地，利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件，具体包括：
制备与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段；
对TC17钛合金料段和钢料段进行同批次制坯得到TC17钛合金坯料和钢坯料；
对钢坯料进行模锻得到钢锻件。
进一步地，对钢坯料进行模锻得到钢锻件，具体包括：对钢坯料完成压制后保温5min后出模。
进一步地，对TC17钛合金坯料进行软包套，具体包括：采用硅酸铝材料对TC17钛合金坯料的表面进行均匀包裹。
进一步地，第一预定时段与锻件的尺寸成正比。
进一步地，第二预定时段为5分钟至10分钟。
进一步地，目标温度为比β相变点高20℃至40℃。
进一步地，热作模具钢模具包括：5CrNiMo模具、5CrNiMoV模具。
本发明的有益效果：
本发明通过采用45钢锻件加热模具型面温度，同时采取坯料软包套的加热方式，成功地采用5CrNiMo模具以普通锻工艺生产TC17锻件，大大降低了TC17锻件的生产成本(等温锻K3模具成本是普通锻5CrNiMo模具的10倍以上)，同时提高了生产效率。
具体实施方式
本发明的C17钛合金β锻造方法，包括：利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件；对TC17钛合金坯料进行软包套；将钢锻件和经过软包套的TC17钛合金坯料同炉加热至目标温度并保持第一预定时段；将钢锻件放入热作模具钢模具中，合模后保温第二预定时段；对TC17钛合金坯料进行模锻得到TC17钛合金锻件。
进一步地，利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件，具体包括：制备与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段；对TC17钛合金料段和钢料段进行同批次制坯得到TC17钛合金坯料和钢坯料；对钢坯料进行模锻得到钢锻件。
进一步地，对钢坯料进行模锻得到钢锻件，具体包括：对钢坯料完成压制后保温5min后出模。
进一步地，对TC17钛合金坯料进行软包套，具体包括：采用硅酸铝材料对TC17钛合金坯料的表面进行均匀包裹。
进一步地，第一预定时段与锻件的尺寸成正比。
进一步地，第二预定时段为5分钟至10分钟。
进一步地，目标温度为比β相变点高20℃至40℃。
进一步地，热作模具钢模具包括：5CrNiMo模具、5CrNiMoV模具。
实施例：
步骤一
TC17锻件首批投产时附带投产一件同规格、同尺寸45钢料段，45钢料段与TC17合金料段同批次制坯。
步骤二
TC17锻件首批模锻生产时先进行45钢料段模锻，完成压制后保温5min后出模，紧接着生产后续TC17合金锻件，TC17坯料加热时采用保温棉进软包套；
后续批次模锻生产时，将首批生产时附带生产的45钢锻件同TC17坯料同炉加热，到温后先将45钢锻件装入模具中，合模后保温～10min后进行软包套的TC17坯料模锻。
本步骤利用45钢锻件对5CrNiMo模具与坯料接触面进行加热，将模具型面温度由预热炉中的～300℃提升至450℃以上，同时对TC17坯料采取软包套进行加热，在提升普通锻模具型面温度与坯料软包套的双重措施下解决锻件表面出伤及冷模层易导致组织不均匀的问题。
具体地，某型发动机用压气机第一级整体叶盘采用TC17钛合金制造，锻件重量300Kg，锻件外廓尺寸Φ590×560，因等温锻模具成本太高(～500万)前期采用传统普通锻工艺制备，锻件表面出伤严重，且存在低倍组织不均匀问题。
采用本发明，采用45钢锻件对模具型面加热，并对坯料采用软包套加热，生产出的锻件表面完整，且锻件低倍组织未见不均匀现象。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种TC17钛合金β锻造方法，其特征在于，包括：
利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件；
对TC17钛合金坯料进行软包套；
将钢锻件和经过软包套的TC17钛合金坯料同炉加热至目标温度并保持第一预定时段；
将钢锻件放入热作模具钢模具中，合模后保温第二预定时段；
对TC17钛合金坯料进行模锻得到TC17钛合金锻件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段制备与TC17钛合金锻件同尺寸的钢锻件，具体包括：
制备与TC17钛合金料段同规格、同尺寸的钢料段；
对TC17钛合金料段和钢料段进行同批次制坯得到TC17钛合金坯料和钢坯料；
对钢坯料进行模锻得到钢锻件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对钢坯料进行模锻得到钢锻件，具体包括：对钢坯料完成压制后保温5min后出模。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对TC17钛合金坯料进行软包套，具体包括：采用硅酸铝材料对TC17钛合金坯料的表面进行均匀包裹。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一预定时段与锻件的尺寸成正比。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二预定时段为5分钟至10分钟。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目标温度为比β相变点高20℃至40℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热作模具钢模具包括：5CrNiMo模具、5CrNiMoV模具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911317557.7A CN111036832A (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种TC17钛合金β锻造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911317557.7A CN111036832A (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种TC17钛合金β锻造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111036832A true CN111036832A (zh) | 2020-04-21 |
Family
ID=70237833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911317557.7A Pending CN111036832A (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种TC17钛合金β锻造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111036832A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111687361A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-22 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 一种40MPa超高压气瓶用钛合金管材成型方法 |
| CN111974921A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-24 | 西安三角防务股份有限公司 | 一种TC17合金的普通模具β锻的锻造方法 |
| CN112222341A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-15 | 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司 | Tc17钛合金模锻件的制造方法 |
| CN118268491A (zh) * | 2024-05-21 | 2024-07-02 | 山东亮马新材料科技有限公司 | 一种高强度钛合金棒材的锻造工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2019286B (en) * | 1978-04-04 | 1982-06-09 | Hokkai Iron Works Co | Method of press forming metal sheet of inferior formability |
| SU1746607A1 (ru) * | 1990-09-28 | 1994-05-30 | Всесоюзный институт легких сплавов | Способ изготовления полуфабрикатов |
| JP2000263177A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Daido Steel Co Ltd | 熱間型鍛造方法および熱間型鍛造用断熱潤滑剤 |
| CN101070223A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-11-14 | 钢铁研究总院 | 热加工温控保温材料及其制备方法和应用 |
| CN106694772A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-24 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种航空发动机用TC17合金β锻轴颈锻件的锻造方法 |
| CN109013994A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于温度补偿的钛合金锻件近等温精密锻造方法 |
| CN109570380A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-04-05 | 南通中船机械制造有限公司 | 一种高强度钛合金封头压制工艺 |
-
2019
- 2019-12-19 CN CN201911317557.7A patent/CN111036832A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2019286B (en) * | 1978-04-04 | 1982-06-09 | Hokkai Iron Works Co | Method of press forming metal sheet of inferior formability |
| SU1746607A1 (ru) * | 1990-09-28 | 1994-05-30 | Всесоюзный институт легких сплавов | Способ изготовления полуфабрикатов |
| JP2000263177A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Daido Steel Co Ltd | 熱間型鍛造方法および熱間型鍛造用断熱潤滑剤 |
| CN101070223A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-11-14 | 钢铁研究总院 | 热加工温控保温材料及其制备方法和应用 |
| CN106694772A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-24 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种航空发动机用TC17合金β锻轴颈锻件的锻造方法 |
| CN109013994A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于温度补偿的钛合金锻件近等温精密锻造方法 |
| CN109570380A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-04-05 | 南通中船机械制造有限公司 | 一种高强度钛合金封头压制工艺 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111687361A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-22 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 一种40MPa超高压气瓶用钛合金管材成型方法 |
| CN111974921A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-24 | 西安三角防务股份有限公司 | 一种TC17合金的普通模具β锻的锻造方法 |
| CN111974921B (zh) * | 2020-08-21 | 2022-08-16 | 西安三角防务股份有限公司 | 一种TC17合金的普通模具β锻的锻造方法 |
| CN112222341A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-15 | 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司 | Tc17钛合金模锻件的制造方法 |
| CN118268491A (zh) * | 2024-05-21 | 2024-07-02 | 山东亮马新材料科技有限公司 | 一种高强度钛合金棒材的锻造工艺 |
| CN118268491B (zh) * | 2024-05-21 | 2024-10-29 | 山东亮马新材料科技有限公司 | 一种高强度钛合金棒材的锻造工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111036832A (zh) | 一种TC17钛合金β锻造方法 | |
| CN102896267B (zh) | 一种tc17钛合金盘形锻件的等温锻造方法 | |
| CN111761007B (zh) | 一种添加返回料的gh4169合金盘锻件制备方法 | |
| CN110918845A (zh) | 一种提高钛合金棒材成材率的锻造方法 | |
| CN111850441A (zh) | 一种双性能钛合金盘的惯性摩擦焊与等温变形复合制备工艺 | |
| US10022769B2 (en) | Method for producing a shaped part from an aluminum alloy sheet | |
| CN106435332A (zh) | 一种低风速风电机组的40CrNiMoA中碳合金钢风电主轴制造方法 | |
| CN103878292A (zh) | 一种Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法 | |
| CN110684885A (zh) | 均匀细化锻件晶粒度的锻造控制方法 | |
| CN105734473A (zh) | 一种tc17钛合金的等温锻造组织控制方法 | |
| CN111842486B (zh) | 一种高温合金gh4169的冷轧工艺 | |
| CN108580770B (zh) | TiAl基合金叶片毛坯的超塑蠕变时效成形方法 | |
| CN104148428A (zh) | 一种轴对称拉杆接头零件的冷挤压成形方法 | |
| CN112222341A (zh) | Tc17钛合金模锻件的制造方法 | |
| CN104694861A (zh) | 一种gh4169g合金的锻造及热处理方法 | |
| CN108515132A (zh) | 一种镍基变形高温合金双性能涡轮盘的热模锻工艺 | |
| CN105728631A (zh) | 一种马氏体时效钢盘轴一体化锻件的成形方法 | |
| CN115287427B (zh) | 一种Fe-Ni-Co基高温合金GH907合金棒材制备方法 | |
| CN101648252B (zh) | 一种定向凝固钛铝合金叶片的锻造工艺 | |
| CN115815515B (zh) | 一种提高gh4169系高温合金环形模锻件组织均匀的锻造方法 | |
| CN1435287A (zh) | 长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺 | |
| CN117733049A (zh) | 一种u型钛合金锻件及其制备方法 | |
| CN114260406B (zh) | Gh4169合金模锻件的制造方法 | |
| CN106435404A (zh) | 一种低风速风电机组的低碳合金钢风电主轴制造方法 | |
| CN107486524A (zh) | 一种钛合金饼材的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200421 |