[發(fā)明專利]鋁合金異形環(huán)鍛件的輾軋成形方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810068721.0
• 申請日: 2008-04-23
• 公開（公告）號: CN101279344A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏欲民;張華;魏志堅(jiān);段忠園;宋捷;吳濤;謝永富;鄭永靈;余雋;楊國平
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21J1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)形鍛件的軋制成形方法，特別是涉及了鋁合金異形環(huán)鍛件的輾軋成形方法。

背景技術(shù)

采用鋁合金(如美國2014等材料牌號)制造的航空發(fā)動機(jī)的異形環(huán)鍛件，如套圈等零部件由于長期在惡劣的環(huán)境下工作，要求鍛件具有較好的性能及組織穩(wěn)定性。

2005年3月2日公開的中國發(fā)明專利說明書CN?1586754A公開了一種外臺階截面環(huán)件軋制成形的方法，所述環(huán)件的縱向截面是一種非矩形的外臺階形狀，即所述環(huán)件屬于異形環(huán)鍛件的一種特殊形狀。該方法包括下料、制坯、軋制及后續(xù)加工，采用該方法軋制的異形環(huán)件是由軋環(huán)機(jī)的主輥(即驅(qū)動輥)和芯輥直接形成的孔型來實(shí)現(xiàn)異形環(huán)件的變形成形。采用該工藝軋制不同形狀的異形環(huán)件時，需要重新更換輥型，而頻繁更換輥型將會增加制造成本、延長生產(chǎn)周期和不利于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。

上述環(huán)件軋制成形方法并未公開軋制鋁合金異形環(huán)鍛件的具體工藝步驟，軋制鋁合金異形環(huán)鍛件時，從合金棒料到最終軋制成異形環(huán)鍛件，合金的變形量對環(huán)鍛件的組織和性能影響很大，其變形量選擇不準(zhǔn)，將會造成環(huán)鍛件組織變異、晶粒粗大、軋傷、軋裂、易產(chǎn)生飛邊等缺陷，從而影響鍛件的交付和使用。

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種鋁合金異形環(huán)鍛件的輾軋成形方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確的變形量來實(shí)現(xiàn)鋁合金異形環(huán)鍛件在輾軋模具內(nèi)成形的方法，采用該方法精確軋制的環(huán)件具有優(yōu)良的組織和性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述鋁合金異形環(huán)鍛件的輾軋成形方法，其技術(shù)方案包括以下步驟：

把按規(guī)格下料的鋁合金棒料加熱到440℃～460℃的變形溫度，經(jīng)鐓粗使其變形50％～55％得到實(shí)心圓餅；把所述實(shí)心圓餅沖孔使其孔徑尺寸是其外徑尺寸的30％～35％后得到空心圓餅；

加熱所述空心圓餅到上述變形溫度后使其被軋環(huán)變形30％～35％后得到矩形預(yù)軋坯；

加熱所述預(yù)軋坯到上述變形溫度，把所述預(yù)軋坯裝進(jìn)軋環(huán)機(jī)輾軋模具，所述預(yù)軋坯的縱向截面在輾軋模具的異形孔型內(nèi)被軋環(huán)機(jī)輾軋并按所述孔型產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形，所述預(yù)軋坯壁厚減小并沿徑向展寬被輾軋變形45％～50％后成為異形環(huán)鍛件。

當(dāng)采用上述方法輾軋成形不同形狀的異形環(huán)鍛件時，只需把輾軋模具的孔型按環(huán)鍛件的截面形狀來調(diào)整，更換相應(yīng)的模具模塊便可。

輾軋時，上述預(yù)軋坯沿徑向的展寬速度是2mm/s～15mm/s，受到的徑向軋制力是20000kg～120000kg。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明把按規(guī)格下料的鋁合金棒料從鐓粗、沖孔、制矩形預(yù)軋坯、到輾軋成異形環(huán)鍛件的整個工藝過程，通過選用準(zhǔn)確的變形量和使用輾軋模具來使異形環(huán)鍛件成形，獲得了組織均勻和性能優(yōu)良的異形環(huán)鍛件。以美國材料牌號為2014的變形鋁合金為例，經(jīng)檢測該合金異形環(huán)鍛件不同部位的金相低倍組織，未發(fā)現(xiàn)有裂紋、縮孔、氣孔、夾雜等冶金缺陷；經(jīng)檢測該合金異形環(huán)鍛件的金相高倍組織，未發(fā)現(xiàn)有粗晶、組織變異、偏析等缺陷.

經(jīng)檢測該合金異形環(huán)鍛件的室溫拉伸性能：

該合金異形環(huán)鍛件的室溫徑向抗拉強(qiáng)度為450MPa～460MPa(大于使用要求的420MPa)，其伸長率為0.2％時的屈服強(qiáng)度為405MPa～415MPa(大于使用要求的350MPa)，斷后伸長率為5％～8％(大于使用要求的2％)；

該合金異形環(huán)鍛件的室溫軸向抗拉強(qiáng)度為450MPa～470MPa(大于使用要求的435MPa)，其伸長率為0.2％時的屈服強(qiáng)度為405MPa～425MPa(大于使用要求的380MPa)，斷后伸長率為6％～8％(大于使用要求的3％)。

該合金異形環(huán)鍛件的室溫切向抗拉強(qiáng)度為460MPa～470MPa(大于使用要求的435MPa)，其伸長率為0.2％時的屈服強(qiáng)度為415MPa～420MPa(大于使用要求的380MPa)，斷后伸長率為10％～13％(大于使用要求的8％)。

從該合金異形環(huán)鍛件的理化檢測結(jié)果可知，采用上述方法輾軋成形的該合金異形環(huán)鍛件取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果，大大滿足了其使用要求。