[發明專利]用于改進金屬合金的熱加工性的方法

有效

• 申請號: 201480002662.0
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN105008063B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 羅賓·M·福布斯·瓊斯;理查德·L·肯尼迪;曹維滌
• 申請（專利權）人: 冶聯科技地產有限責任公司
• 主分類號: B21J1/06
• 分類號: B21J1/06;B21J3/00;B21C23/32;C23C4/08;C23C4/18;C23C24/04
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 林斯凱

技術領域

本公開涉及合金鑄塊和其它合金工件，并且涉及用于處理合金鑄塊和其它合金工件的方法。

背景

各種合金可以被表征為是“裂紋敏感的”。由裂紋敏感合金構成的鑄塊和其它工件在熱加工操作期間可能沿它們的表面和/或邊緣形成裂紋。由裂紋敏感合金形成制品可能是有問題的，因為，例如，在鍛造或其它熱加工操作期間形成的裂紋可能需要磨掉或以其它方式去除，從而增加生產時間和費用，并且降低產率。

在某些熱加工操作如鍛造和擠出期間，模具將力施加至合金工件以使合金工件變形。模具的表面與合金工件的表面之間的相互作用可能涉及熱傳遞、摩擦以及磨損。用于減少熱加工期間表面和邊緣裂解的一項常規技術是在熱加工之前將合金工件封閉在金屬罩殼內。在例如圓柱形工件的情況下，金屬罩殼的內徑可以略大于合金工件的外徑。合金工件可以插入到金屬罩殼中，以使得金屬罩殼松散地圍繞但非冶金地結合至合金工件。模具可以接觸金屬罩殼的外表面。金屬罩殼使封閉的合金工件熱隔離并且機械地保護所述封閉的合金工件，從而消除或降低合金工件上裂紋形成的發生率。金屬罩殼通過合金工件與金屬罩殼的內表面之間的空氣間隙的作用，并同時通過直接抑制合金工件向環境輻射熱量來使合金工件熱隔離。

合金工件裝殼操作可能導致各種缺點。例如，鍛造模具與金屬罩殼的外表面之間的機械接觸可能會使金屬罩殼破裂。另外，在裝殼工件的鐓壓-拉拔鍛造(upset-and-draw forging)期間，金屬罩殼可能在拉拔操作期間破裂，并且，在這種情況下，合金工件可能需要在多個鐓壓-拉拔鍛造操作的每個鐓壓和拉拔循環之間重裝殼。重裝殼增加了工藝復雜性和費用。另外，金屬罩殼可能會阻礙操作者視覺監測裝殼合金工件的表面的裂紋和其它加工誘導的缺陷。

鑒于以上缺點，將有利的是，提供熱加工裂紋敏感合金的更高效和/或更成本有效的方法。更一般而言，將有利的是，提供用于改進合金鑄塊和其它合金工件的熱加工性的方法。

概述

根據本公開的多個方面涉及處理合金鑄塊和其它合金工件以改進熱加工性的方法。

根據本公開的非限制性方面涉及一種處理合金工件以減少熱裂解的方法，所述方法包括將金屬涂布材料噴射到合金工件的表面的至少一部分上以形成冶金地結合至合金工件的表面涂層。金屬表面涂層可以比合金工件更具延展性，并且減少合金工件的熱損失。在所述方法的某些非限制性實施方案中，合金工件在金屬涂布材料的噴射期間圍繞工件的長軸旋轉，所述金屬涂布材料沉積在合金工件的周向表面的至少一部分上。

根據本公開的另外的非限制性方面涉及一種處理合金工件以減少熱裂解的方法，所述方法包括將合金工件插入到金屬罩殼中。金屬罩殼可以具有比合金更低的熱膨脹系數，并且包括上面至少一部分包含鎳-硼涂層的內表面。將合金工件封裝在金屬罩殼中以形成裝殼組件，并且將氣體的至少一部分從裝殼組件的內部去除。加熱裝殼組件以瞬間液相結合合金工件與金屬罩殼。

根據本公開的另一非限制性方面涉及根據本公開的方法中的任一種制造或處理的合金工件。

根據本公開的又另一非限制性方面涉及由根據本公開的方法中的任一種制造或處理的合金工件制成或包括所述合金工件的制品。此類制品包括例如噴氣發動機部件、陸用渦輪機部件、閥、發動機部件、軸以及緊固件。

附圖說明

通過結合附圖考慮下文描述可以更好地理解本文描述的各種非限制性實施方案。

圖1是根據本文公開的方法的某些非限制性實施方案的流程圖。

圖2是根據本文公開的各種非限制性實施方案處理合金工件的方法的示意圖。

圖3是根據本文公開的各種非限制性實施方案處理合金工件的方法的示意圖。

圖4是根據本文公開的方法的某些非限制性實施方案的流程圖。

圖5是根據本文公開的各種非限制性實施方案處理合金工件的方法的示意圖。

讀者在考慮下文根據本公開的各種非限制性和非窮舉性實施方案的描述后將了解前述細節和其它。

某些非限制性實施方案的描述

如本文一般使用，術語“基本上由……組成”和“由……組成”以術語“包含”體現。

如本文一般使用，除非另外指出，冠詞“一個或一種(one)”、“一個”、“一種”和“所述”指代“至少一個”或“一個或更多個”。

如本文一般使用，術語“包括”和“具有”意指“包含”。