[發明專利]用于鑄錠的往復壓剪耦合鐓粗方法

有效

• 申請號: 202111006978.5
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113600729B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 仇平;趙長財;朱麒;劉俊銘
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21J5/08
• 分類號: B21J5/08;B21J13/10;B21K27/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

1.一種用于鑄錠的往復壓剪耦合鐓粗方法，其特征在于：其包括以下步驟：

S1、預鐓粗階段：首先將上平砧單向初始壓下，下平砧保持初始位置不動，通過上平砧和下平砧壓緊對鑄錠進行夾持；

S2、主變形階段：上平砧持續下壓，同時下平砧在水平面內開始進行往復平移運動，下平砧的往復平移包括單向往復平移運動和/或多向往復平移運動，通過上平砧作用的壓應變和下平砧作用的剪應變耦合鐓粗完成開坯主變形階段，通過增加剪應變對鍛透性的作用使得鑄錠的中心變形區域的晶粒尺寸能夠得到充分細化，具體主變形工作流程為：

對于餅類鍛件，在材料塑性允許的范圍內和鑄錠被上平砧夾住的條件下，下平砧選取最優的平移量、平移方向和往復次數，在上平砧壓下量閾值內根據上述步驟一次耦合鐓粗完成開坯主變形階段；

對于非餅類鍛件，以鐓粗和拔長交替變形時，在材料塑性允許的范圍內和鑄錠被上平砧夾住的條件下，下平砧選取最優的平移量、平移方向和往復次數，根據上述步驟進行初次壓剪耦合鐓粗，隨后翻轉鑄錠，根據初次鐓粗后的坯料尺寸更新下平砧的平移量、平移方向和往復次數后重復上述步驟再次壓剪耦合鐓粗，依此方法多次翻轉鐓粗后完成開坯主變形階段；

下平砧的平移運動包括直線運動或曲線運動；

S3、壓實平整階段：下平砧回到初始位置并保持靜止，上平砧繼續下壓，直到滿足坯料最終尺寸位置后停止動作，進一步壓實并平整端面；

壓剪耦合鐓粗后整體鍛坯再結晶晶粒尺寸均小于50μm，其中鍛坯中心變形區域為晶粒尺寸較小區域，最小值為17μm，測得晶粒尺寸小于27μm區域占總體積17%；難變形區域呈扁圓體，體積比普通平砧正壓鐓粗小，該區域再結晶晶粒尺寸40-50μm之間。

2.根據權利要求1所述的用于鑄錠的往復壓剪耦合鐓粗方法，其特征在于：步驟S1中還包括對鑄錠加熱，利用上平砧和下平砧先對加熱后的鑄錠預鐓粗。

3.根據權利要求1所述的用于鑄錠的往復壓剪耦合鐓粗方法，其特征在于：步驟S1中的上平砧壓下量閾值的大小根據鍛坯與上平砧和下平砧接觸面之間的摩擦系數進行確定，保證在步驟S2鐓粗過程中鑄錠不發生滑動。

4.根據權利要求1所述的用于鑄錠的往復壓剪耦合鐓粗方法，其特征在于：步驟S2中的下平砧的平移距離為大于0.3倍初始鑄錠直徑值，并保證坯料不傾倒。