RU2831235C1 - Способ изготовления профильных дисков из жаропрочного сплава на никелевой основе - Google Patents
Способ изготовления профильных дисков из жаропрочного сплава на никелевой основе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2831235C1 RU2831235C1 RU2024110033A RU2024110033A RU2831235C1 RU 2831235 C1 RU2831235 C1 RU 2831235C1 RU 2024110033 A RU2024110033 A RU 2024110033A RU 2024110033 A RU2024110033 A RU 2024110033A RU 2831235 C1 RU2831235 C1 RU 2831235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingot
- deformation
- stamping
- carried out
- blank
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 102220253765 rs141230910 Human genes 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профильных дисков из жаропрочного сплава на никелевой основе для газотурбинных двигателей. Из слитка вакуумного дугового переплава диаметром более 600 мм и весом более 2,5 т получают заготовку в виде поковки-штанги. Для этого слиток деформируют по схеме, включающей протяжки и три промежуточные осадки. Осуществляют отжиг поковки-штанги и ее механическую обработку. Затем проводят нагрев поковки-штанги, ее деформацию по схеме, включающей осадку и последующие штамповки, термическую и механическую обработку полученного изделия. В результате обеспечивается возможность получения крупногабаритных профильных дисков с однородной структурой и высоким уровнем свойств и повышение производительности. 6 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
1. Область техники
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления профильных дисков для газотурбинных двигателей из жаропрочного сплава на никелевой основе, методом горячей штамповки. Диски газотурбинных двигателей являются одними из самых высоконагруженных деталей двигателей и к ним предъявляются повышенные требования надежности и стабильности механических свойств.
2. Предшествующий уровень техники
Известен «Способ получения изделия из жаропрочного никелевого сплава» (патент RU 2215059 кл. C22F 1/10, B22D 27/04, 2003), включающий вакуумно-индукционную выплавку, получение заготовки под деформацию, гомогенизирующий отжиг, предварительную деформацию, окончательную деформацию и термическую обработку, при этом получение заготовки под деформацию осуществляют направленной кристаллизацией в керамической форме постоянного сечения с градиентом температуры на фронте затвердевания 20-200°С/см, а предварительную деформацию заготовки осуществляют осадкой за два или более раза с суммарной степенью деформации не менее 55% и с промежуточным(и) отжигом(ами). Недостатком способа является недостаточная однородность структуры в получаемых изделиях, поскольку операция подпрессовки менее эффективна для получения однородной мелкозернистой структуры в заготовке по сравнению с операцией экструзии. Процесс подпрессовки также не исключает наличия в заготовке застойных зон деформации, вследствие чего его возможности проработки структуры ограничены.
Известен «Способ получения сложноконтурных дисков из высокожаропрочных никелевых сплавов» (патент RU 2404282 кл. C22F 1/10, опубл. 2010). Способ включает вакуумно-индукционную выплавку, получение заготовки, гомогенизирующий отжиг в 7 ступеней, нагрев под деформацию в 2 ступени, деформацию и термообработку. Недостатками известного способа являются достаточно низкий коэффициент использования металла (КИМ) и низкий выход годного сложноконтурных дисков.
Известен «Способ изготовления штамповок дисков из слитков высокоградиентной кристаллизации из никелевых сплавов» (патент RU 2389822 кл. C22F 1/10, опубл. 2010), включающий вакуумно-индукционную выплавку, получение слитка под деформацию методом высокоградиентной направленной кристаллизации, гомогенизирующий отжиг, нагрев под предварительную деформацию, предварительную деформацию, нагрев под окончательную деформацию, окончательную деформацию. Недостатками указанного способа являются высокое напряжение течения металла при деформации и недостаточно высокий выход годного.
Известен также, принятый заявителем за наиболее близкий аналог, «Способ получения изделия из жаропрочных никелевых сплавов» (патент RU № 2661524 кл. C22F 1/10, B21J 5/00, опубл. 2018), получение прессованной заготовки путем прессования исходной заготовки в виде слитка или компактированной порошковой заготовки, нагрев прессованной заготовки на воздухе и последующую штамповку за один или несколько переходов на воздухе в штампах, нагретых до температуры нагрева заготовки, и отжиг после штамповки. Перед прессованием проводят гомогенизационный отжиг исходной заготовки при температуре выше температуры растворения γ'-фазы (Тпрγ'). Перед штамповкой проводят отжиг полученной прессованной заготовки при температуре ниже Тпрγ', при этом перед каждым нагревом перед штамповкой на заготовку наносят защитное технологическое покрытие и нагревают на воздухе до температуры от 1030 до 1150°С. Штамповку на воздухе проводят с переменной скоростью деформации заготовки от 0,02 до 0,1 с-1 в штампе. Недостатками способа являются высокая трудоемкость получения изделий, а также техническим решением не предусмотрена возможность изготовления крупногабаритных изделий, под которые необходимо применение крупногабаритного и энергоемкого оборудования для выплавки слитков большого диаметра и их деформации.
3. Сущность изобретения
3.1. Постановка технической задачи
Задачей настоящей изобретения является получение профильных дисков для газотурбинных двигателей из жаропрочного сплава на никелевой основе с однородной структурой и высоким уровнем свойств, обеспечение экономичности процесса и, как следствие, расширение номенклатуры изготавливаемых изделий.
3.2. Результат решения технической задачи
Решение задачи достигается горячей штамповкой поковки-штанги в фигурном инструменте, с последующей термической и механической обработками. Поковку-штангу получают путем деформации, по схеме, включающей в себя, протяжки и три промежуточные осадки, слитка вакуумного дугового переплава диаметром более 600 мм и весом более 2,5 т, после чего ее подвергают термической обработке. При этом достигается: снижение трудоемкости, улучшение структуры и механических свойств готовых изделий.
3.3. Отличительные признаки.
В отличие от известного технического решения, включающего получение заготовки путем деформации исходной заготовки в виде слитка, нагрев полученной заготовки и ее деформацию, в заявленном техническом используют слиток вакуумного дугового переплава диаметром более 600 мм и весом более 2,5 т, получают заготовку в виде поковки-штанги путем деформации слитка по схеме, включающей протяжки и три промежуточные осадки, после чего осуществляют отжиг поковки-штанги и ее механическую обработку, а затем проводят нагрев поковки-штанги, ее деформацию по схеме, включающей осадку и последующие штамповки, термическую и механическую обработку полученного изделия.
Вакуумный дуговой переплав жаропрочного сплава на никелевой основе осуществляют на токе дуги 7,5-8,0 кА с применением гелия при скорости наплавления слитка - 4,45-4,55 кг/мин.
Нагрев слитка вакуумного дугового переплава и подогревы заготовок под деформацию на прессе выполняют по режиму:
- температура нагрева не менее 1100°С;
- продолжительность выдержки от 3 до 4 ч, в зависимости от диаметра заготовки.
При этом деформацию поковки-штанги осуществляют с суммарным уковом не менее 7,0.
Далее производят отжиг, полученной путем деформации слитка вакуумного дугового переплава, поковки-штанги по следующему режиму:
- температура печи при посадке - не выше 800°С;
- температура отжига (1050-1070)°С, выдержка не менее 4 ч;
- охлаждение с печью до 500°С, далее на воздухе.
Затем на прессе осуществляют осадку поковки-штанги в плоских штампах со степенью деформации не менее 35%. При этом предварительно осуществляют нагрев мерной поковки-штанги по режиму: максимальная температура печи при посадке 800°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 40 мин, но не более 5 ч 40 мин, минимальное время нагрева до температуры (1140±10)°С 7 ч 55 мин, выдержка при этой температуре не менее 2 ч 45 мин, не более 4 ч 45 мин, минимальное общее время нагрева 12 ч 20 мин, максимальная скорость нагрева 110°/час. Далее выполняют четыре предварительные и одну окончательную штамповки.
Штамповка осаженной шайбы включает постепенное выдавливание пуансоном симметричной заготовки, в объеме образованном поверхностями верхнего и нижнего фигурного инструмента. Перед нагревом под деформацию на всю поверхность шайбы наносится суспензия, приготовленная из бустилата и огнеупорного цемента. Перед штамповкой на рабочую поверхность инструмента наносится смазка, состоящая из графита и воды. Нижнюю половину штампа изолируют муллитокремнеземистым материалом, в центральную часть насыпают опилки и графит. Температура инструмента при деформации не менее 350°С и не более 450°С.
Перед первой и второй предварительной штамповкой осуществляют нагрев заготовки по режиму: максимальная температура печи при посадке 850°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 20 мин, но не более 5 ч 20 мин, минимальное время нагрева до температуры (1140±10)°С 5 ч 50 мин, выдержка при этой температуре не менее 2 ч 15 мин, но не более 4 ч 15 мин, минимальное общее время нагрева 9 ч 25 мин, при максимальной скорости нагрева 130°/час. При этом, степень деформации при первой и второй предварительной штамповке составляет не менее 20% и 40%, соответственно.
После выполнения второй предварительной штамповки осуществляют отжиг.
Далее осуществляют третью предварительную штамповку со степенью деформации не менее 20%. При этом перед штамповкой нагрев заготовки выполняют по режиму: максимальная температура печи при посадке 900°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 00 мин, но не более 5 ч 00 мин, минимальное время нагрева до температуры (1020±10)°С 3 ч 45 мин, выдержка при этой температуре не менее 1 ч 45 мин, но не более 3 ч 45 мин, минимальное общее время нагрева 6 ч 30 мин, при максимальной скорости нагрева 150°/час.
Затем осуществляют четвертую предварительную штамповку со степенью деформации не менее 30%. При этом перед штамповкой нагрев заготовки выполняют по режиму: максимальная температура печи при посадке 900°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 00 мин, но не более 5 ч 00 мин, минимальное время нагрева до температуры (1140±10)°С 3 ч 45 мин, выдержка при этой температуре не менее 1 ч 45 мин, но не более 3 ч 45 мин, минимальное общее время нагрева 6 ч 30 мин, при максимальной скорости нагрева 150 °/ час.
Далее осуществляют окончательную штамповку заготовки переменного сечения со степенью деформации не менее 25%. При этом, нагрев заготовки производят в камерной печи по режиму: температура печи при посадке (1140±10)°С, выдержка при этой температуре не менее 1 ч 10 мин, но не более 2 ч 20 мин.
После проведения окончательной штамповки производят механическую обработку и осевое сверление отверстия, после чего изделие подвергают термообработке.
Далее проводят окончательную механическую обработку изделия.
3.4. Перечень фигур чертежей
На фиг. 1. Представлена схема комплекта инструмента необходимого для исполнения штамповки, где 1. - обойма нижняя, на которую монтируются все элементы устройства; 2. - шайба монтажная; 3. - выталкиватель; 4. - шайба выталкивателя; 5. -нижняя вставка; 6. - кольцо; 7. - кольцо стопорное; 8. - фланец пуансона; 9. - пуансон; 10. - плоская вставка; 11. - обойма верхняя.
На фиг. 2. Представлена схема моделирования процесса деформации поковки-штанги.
На фиг. 3. Представлен внешний вид заготовки после выполнения третьей предварительной штамповки.
На фиг. 4 и 5. Представлены фотографии внешнего вида готового профильного диска для газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава на никелевой основе.
4. Описание изобретения
В заявленном техническом решении рассмотрена возможность изготовления профильного диска для газотурбинного двигателя, полученного с помощью операций горячей штамповки поковки-штанги, изготовленной из слитка вакуумного дугового переплава путем протяжек и трех промежуточных осадок.
Общая схема производства, следующая:
Слиток вакуумного дугового переплава диаметром более 600 мм→изготовление поковки-штанги на прессе 4000 тс→рубка мерной заготовки→осадка на прессе 200МН→горячая штамповка на прессе 200МН→термическая обработка→окончательная механическая обработка.
В заявленном техническом решении на стадии подготовки поковки-штанги к горячей штамповке производят выплавку в открытой дуговой печи и вакуумный дуговой переплав жаропрочного сплава на никелевой основе на токе дуги 7,5-8,0 кА с применением гелия при скорости наплавления слитка - 4,45-4,55 кг/мин. Рафинирующий вакуумный дуговой переплав проводят при разряжении 1⋅10-2÷10-3 мм рт. ст. и величине дугового промежутка 15-20 мм, которая обеспечивает постоянство формы оплавления торца электрода и распределение энергии в зоне дуги - необходимое условие получение однородного слитка.
Наплавленный слиток диаметром более 600 мм и весом более двух с половиной тонн деформируют на горизонтальном гидравлическом прессе по схеме: ковка цапфы→осадка ∅730 мм→осадка ∅850 мм→протяжка ∅730 мм→осадка ∅850 мм→протяжка ∅740 мм→протяжка ∅650 мм→протяжка ∅575 мм.
Для исключения развития усадочных дефектов в тело слитка в процессе осадки и, как следствие, увеличение выхода годного, перед первой осадкой, из головной части вакуумного слитка осуществляют ковку цапфы, чтобы вывести в нее усадочную раковину.
Нагрев слитка вакуумного дугового переплава и подогревы заготовок под деформацию на прессе выполняют по следующему режиму:
- температура нагрева не менее 1100°С;
- продолжительность выдержки от 3 до 4 ч, в зависимости от диаметра заготовки.
Далее, с целью снижения риска образования дефектов при механической обработке поковки-штанги проводят отжиг по следующему режиму:
- температура печи при посадке - не выше 800°С;
- температура отжига (1050-1070)°С, выдержка не менее 4 ч;
- охлаждение с печью до 500°С, далее на воздухе.
После отжига поковку-штангу подвергают механической обработке до удаления гарнисажного слоя и производят раскрой на мерную длину.
Затем перед осадкой на прессе осуществляют нагрев мерной поковки-штанги по режиму: максимальная температура печи при посадке 800°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 40 мин, но не более 5 ч 40 мин, минимальное время нагрева до температуры (1140±10)°С 7 ч 55 мин, выдержка при этой температуре не менее 2 ч 45 мин, не более 4 ч 45 мин, минимальное общее время нагрева 12 ч 20 мин, максимальная скорость нагрева 110°/час. После чего осуществляют операцию осадки в плоских штампах со степенью деформации не менее 35%. Далее выполняют четыре предварительные и одну окончательную штамповки.
Штамповка осаженной шайбы включает постепенное выдавливание пуансоном симметричной заготовки, в объеме образованном поверхностями верхнего и нижнего фигурного инструмента (фиг. 1). Перед нагревом под деформацию на всю поверхность шайбы наносится суспензия, приготовленная из бустилата и огнеупорного цемента. В результате уменьшается скорость остывания металла, и как следствие, уменьшается сопротивление деформации и соответственно, увеличивается пластичность, что позволяет обеспечить качественное заполнение и формирование профиля при проведении каждой операции штамповки. Перед штамповкой на рабочую поверхность инструмента наносится смазка, состоящая из графита и воды. Нижнюю половину штампа изолируют муллитокремнеземистым материалом, в центральную часть насыпают опилки и графит. Температура инструмента при деформации не менее 350°С и не более 450°С.
Перед первой и второй предварительной штамповкой осуществляют нагрев заготовки по режиму: максимальная температура печи при посадке 850°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 20 мин, но не более 5 ч 20 мин, минимальное время нагрева до температуры (1140±10)°С 5 ч 50 мин, выдержка при этой температуре не менее 2 ч 15 мин, но не более 4 ч 15 мин, минимальное общее время нагрева 9 ч 25 мин, при максимальной скорости нагрева 130 °/час. При этом, степень деформации при первой и второй предварительной штамповке составляет не менее 20% и 40%, соответственно. Затем, с целью обеспечения высокой пластичности при последующем прессовании проводят отжиг.
Далее осуществляют третью предварительную штамповку со степенью деформации не менее 20%. При этом перед штамповкой нагрев заготовки выполняют по режиму: максимальная температура печи при посадке 900°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 00 мин, но не более 5 ч 00 мин, минимальное время нагрева до температуры (1020±10)°С 3 ч 45 мин, выдержка при этой температуре не менее 1 ч 45 мин, но не более 3 ч 45 мин, минимальное общее время нагрева 6 ч 30 мин, при максимальной скорости нагрева 150 °/ час.
Затем осуществляют четвертую предварительную штамповку со степенью деформации не менее 30%. При этом перед штамповкой нагрев заготовки выполняют по режиму: максимальная температура печи при посадке 900°С, выдержка при температуре посадки не менее 1 ч 00 мин, но не более 5 ч 00 мин, минимальное время нагрева до температуры (1140±10)°С 3 ч 45 мин, выдержка при этой температуре не менее 1 ч 45 мин, но не более 3 ч 45 мин, минимальное общее время нагрева 6 ч 30 мин, при максимальной скорости нагрева 150 °/ час.
Далее осуществляют окончательную штамповку заготовки переменного сечения со степенью деформации не менее 25%. При этом, нагрев заготовки производят в камерной печи по режиму: температура печи при посадке (1140±10)°С, выдержка при этой температуре не менее 1 ч 10 мин, но не более 2 ч 20 мин.
После проведения окончательной штамповки производят механическую обработку и осевое сверление отверстия, после чего изделие подвергают термообработке, с целью получения требуемого уровня физических свойств и для облегчения дальнейшей механической обработки изделия. Операция позволяет также снять остаточные напряжения, уменьшить зернистость, повысить вязкость и пластичность. Далее осуществляют окончательную механическую обработку изделия.
Использование предлагаемого способа позволяет получить профильные диски для газотурбинных двигателей из жаропрочного сплава на никелевой основе, а также достичь экономичности процесса.
Предлагаемый способ обеспечивает высокую пластичность металла в процессе деформации без перегревов, а также позволяет получить необходимый комплекс механических свойств в конечных изделиях.
5. Пример конкретного выполнения (реализация способа)
Выполнение способа показано на примере сплава ЭИ698. Для этого выплавку и разливку жаропрочного сплава на никелевой основе произвели в открытой дуговой печи в расходуемый электрод диаметром 500 мм для последующего вакуумного дугового переплава. Переплав полученного электрода осуществили в медный водоохлаждаемый кристаллизатор диаметром 630 мм на рабочем токе дуги 7,7 кА с применением гелия при скорости наплавления слитка - 4,51 кг/мин. Наплавленный слиток 2684 кг без обработки поверхности был задан в передел.
Деформацию на горизонтальном гидравлическом прессе произвели с суммарным уковом 7,2 по следующей схеме: вакуумный дуговой слиток ∅630 мм→ковка цапфы→осадка ∅730 мм →осадка ∅850 мм→протяжка ∅730 мм→осадка ∅850 мм→протяжка ∅740 мм→протяжка ∅650 мм→протяжка ∅575 мм.
Далее произвели отжиг, механическую обработку до удаления гарнисажного слоя и раскрой на мерную длину.
Затем на прессе осуществили операцию осадки поковки-штанги в плоских штампах со степенью деформации 37% и выполнили четыре предварительные и одну окончательную штамповку (фиг. 2 и 3).
После проведения окончательной штамповки выполнили механическую обработку и осевое сверление отверстия. После чего изделие подвергли термообработке и осуществили окончательную механическую обработку (фиг. 4 и 5).
Контроль качества изделия из сплава ЭИ698 осуществляли по ТУ 14-131-1294. Механические свойства, длительную прочность, контроль макроструктуры и размера макрозерна определяли на тангенциальных образцах, вырезанных из кольцевого припуска. Результаты контрольно-сдаточных испытаний удовлетворяют требованиям ТУ 14-131-1294 и представлены в таблице 1.
Анализ результатов испытаний механических свойств показал, что получение высокого уровня свойств, свидетельствует об эффективности выбранной схемы деформации и термической обработки изделий.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет получать профильные диски для газотурбинных двигателей из жаропрочного сплава на никелевой основе полностью соответствующие требованиям ТУ 14-131-1294.
Claims (7)
1. Способ изготовления профильных дисков для газотурбинных двигателей из жаропрочного сплава на никелевой основе, включающий получение заготовки путем деформации исходной заготовки в виде слитка, нагрев полученной заготовки и ее деформацию, отличающийся тем, что используют слиток вакуумного дугового переплава диаметром более 600 мм и весом более 2,5 т, получают заготовку в виде поковки-штанги путем деформации слитка по схеме, включающей протяжки и три промежуточные осадки, после чего осуществляют отжиг поковки-штанги и ее механическую обработку, а затем проводят нагрев поковки-штанги, ее деформацию по схеме, включающей осадку и последующие штамповки, термическую и механическую обработку полученного изделия.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют слиток вакуумного дугового переплава, полученный путем переплава электрода, предварительно выплавленного в открытой дуговой печи на токе дуги 7,5-8,0 кА с применением гелия при скорости наплавления слитка 4,45-4,55 кг/мин.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что деформацию слитка осуществляют с суммарным уковом не менее 7,0.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отжиг поковки-штанги производят по следующей схеме: температура печи при посадке не выше 800°С, температура отжига 1050-1070°С, выдержка не менее 4 ч, охлаждение с печью до 500°С, далее на воздухе.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осадку поковки-штанги осуществляют в плоских штампах со степенью деформации не менее 35%.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после второй штамповки поковки-штанги осуществляют отжиг.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окончательной штамповки поковки-штанги проводят механическую обработку и осевое сверление отверстия.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2831235C1 true RU2831235C1 (ru) | 2024-12-02 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5312497A (en) * | 1991-12-31 | 1994-05-17 | United Technologies Corporation | Method of making superalloy turbine disks having graded coarse and fine grains |
| RU2256721C1 (ru) * | 2004-04-02 | 2005-07-20 | Федеральное государстенное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ изготовления диска из высоколегированного жаропрочного никелевого сплава |
| RU2653386C1 (ru) * | 2017-08-16 | 2018-05-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ изготовления штамповок дисков из прессованных заготовок высоколегированных жаропрочных никелевых сплавов |
| RU2661524C1 (ru) * | 2017-07-13 | 2018-07-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения изделий из жаропрочных никелевых сплавов |
| US20220119931A1 (en) * | 2020-03-02 | 2022-04-21 | Gaona Aero Material Co., Ltd. | Preparation method of nickel-based wrought superalloy wheel disk forgings used at high temperature |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5312497A (en) * | 1991-12-31 | 1994-05-17 | United Technologies Corporation | Method of making superalloy turbine disks having graded coarse and fine grains |
| RU2256721C1 (ru) * | 2004-04-02 | 2005-07-20 | Федеральное государстенное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ изготовления диска из высоколегированного жаропрочного никелевого сплава |
| RU2661524C1 (ru) * | 2017-07-13 | 2018-07-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения изделий из жаропрочных никелевых сплавов |
| RU2653386C1 (ru) * | 2017-08-16 | 2018-05-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ изготовления штамповок дисков из прессованных заготовок высоколегированных жаропрочных никелевых сплавов |
| US20220119931A1 (en) * | 2020-03-02 | 2022-04-21 | Gaona Aero Material Co., Ltd. | Preparation method of nickel-based wrought superalloy wheel disk forgings used at high temperature |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109500331B (zh) | Tc25钛合金大规格棒材加工方法 | |
| CN114645162A (zh) | 一种难变形高温合金的细晶均质盘锻件的制造方法 | |
| CN110468361A (zh) | 一种变形高温合金细晶棒材的制备方法 | |
| CN104525829B (zh) | 径向锻应变诱发制备空调压缩机铝合金曲轴的半固态工艺 | |
| WO2012044204A1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПСЕВДО-β-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | |
| CN110468382B (zh) | 一种含微量元素的大管径Ni-V旋转靶材及其制备方法 | |
| RU2215059C2 (ru) | Способ получения изделия из жаропрочного никелевого сплава | |
| CN114558967A (zh) | 一种铝合金超大型环锻件的制备方法 | |
| CN101457331A (zh) | 一种TiAl合金棒材的制备方法 | |
| RU2703764C1 (ru) | Способ изготовления крупногабаритной кольцевой детали газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава на никелевой основе | |
| RU2694098C1 (ru) | Способ получения полуфабрикатов из высокопрочных никелевых сплавов | |
| RU2831235C1 (ru) | Способ изготовления профильных дисков из жаропрочного сплава на никелевой основе | |
| RU2679157C1 (ru) | Способ изготовления штампованных поковок турбинных лопаток из жаропрочных сплавов на основе никеля | |
| CN116000223A (zh) | 一种大规格钛合金异型锻件的制备方法 | |
| RU2371512C1 (ru) | Способ получения изделия из жаропрочного никелевого сплава | |
| RU2753105C1 (ru) | Способ производства изделий из жаропрочных сплавов на никелевой основе, содержащих более 30% упрочняющей γ'-фазы | |
| KR100510012B1 (ko) | 고강도 및 고열전도성 Cu계 합금 및 고강도 및 고열전도성 단조물의 제조방법 | |
| RU2753103C1 (ru) | Способ получения сложнопрофильных изделий из высоколегированных жаропрочных никелевых сплавов, содержащих более 30% упрочняющей γ'-фазы | |
| CN108103288A (zh) | 无缝钢管用芯棒的制备方法及无缝钢管用芯棒 | |
| JP6185347B2 (ja) | Ｎｉ基超耐熱合金の分塊用中間素材及びその製造方法、Ｎｉ基超耐熱合金の製造方法 | |
| CN112708788B (zh) | 一种提高k403合金塑性的方法，模具材料和制品 | |
| JPH03294036A (ja) | 高強度マグネシウム合金材の製造方法 | |
| RU2821981C1 (ru) | Способ изготовления валов из мартенситностареющей стали | |
| CN111283127B (zh) | 合金铸锭的锻造方法 | |
| RU2752819C1 (ru) | Способ производства прутков диаметром менее 60 мм из жаропрочного сплава на никелевой основе ВЖ175-ВИ методом горячей экструзии |