RU2567084C2 - Production of disc-type axially symmetric parts - Google Patents

Production of disc-type axially symmetric parts Download PDF

Info

Publication number
RU2567084C2
RU2567084C2 RU2013158732/02A RU2013158732A RU2567084C2 RU 2567084 C2 RU2567084 C2 RU 2567084C2 RU 2013158732/02 A RU2013158732/02 A RU 2013158732/02A RU 2013158732 A RU2013158732 A RU 2013158732A RU 2567084 C2 RU2567084 C2 RU 2567084C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
furnace
heated
rolling
temperature
Prior art date
Application number
RU2013158732/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013158732A (en
Inventor
Ривнер Фазылович Ганиев
Радик Рафикович МУЛЮКОВ
Рафаэль Юрьевич Сухоруков
Фарид Зайнуллаевич Утяшев
Николай Федорович Кощавцев
Александр Валентинович Колесник
Айрат Ахметович Назаров
Артем Артурович Ганеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук (ИПСМ РАН)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН), Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук (ИПСМ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
Priority to RU2013158732/02A priority Critical patent/RU2567084C2/en
Publication of RU2013158732A publication Critical patent/RU2013158732A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567084C2 publication Critical patent/RU2567084C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used for production disc-type parts from multiphase hard-to-strain refractory alloys. Workpiece is heated in the furnace to the temperature corresponding to temperature range of superplastic straining. Workpiece peripheral part is rolled off at superplastic straining made by rolls secured in elongator heads. Forming surface of the rollers is heated to the temperature not lower than that of crack formation on workpiece surface. Rolling-off is performed in the furnace space free of heaters wherein elongator heads are fed to the workpiece. Extending furnace is used provided with the shutter or permanent cutout provided with the shutter. Shutter opening amount is defined proceeding from the maintenance of workpiece temperature not falling beyond aforesaid temperature range of superplastic straining. Rolls are heated with the help of heated workpiece heat radiation.
EFFECT: higher stiffness of elongator heads, hence, higher precision of part production.
7 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к области обработки металлов и сплавов давлением, в частности к способам изготовления осесимметричной детали типа диска посредством сверхпластической деформации (СПД) из многофазных труднодеформируемых жаропрочных сплавов, к которым относятся титановые и никелевые сплавы.The invention relates to the field of the processing of metals and alloys by pressure, in particular, to methods for manufacturing an axisymmetric part such as a disk by means of superplastic deformation (SPD) from multiphase refractory heat-resistant alloys, which include titanium and nickel alloys.

Изобретение может быть использовано в авиационной и космической промышленности при изготовлении дисков газотурбинных двигателей.The invention can be used in the aerospace industry in the manufacture of gas turbine engine disks.

Уровень техники.The level of technology.

В настоящее время диски газотурбинных двигателей, к которым предъявляются весьма высокие требования по точности размеров, достигаемой во избежание перерезывания волокон сплава именно обработкой давлением, изготавливаются посредством объемной штамповки способом, подобным тому, который приведен в описании к патенту [1]. При этом формируются одновременно полотно, обод и предварительно ступица диска.Currently, gas turbine engine disks, which are subject to very high demands on dimensional accuracy achieved in order to avoid cutting the alloy fibers by pressure treatment, are manufactured by die forging in a manner similar to that described in the description of the patent [1]. In this case, the web, rim and pre-hub of the disk are formed simultaneously.

Известные способы сопряжены с высокими энергетическими затратами и необходимостью иметь мощное крупногабаритное прессовое оборудование. Поэтому начиная с 70-годов прошлого века и по настоящее время делаются попытки создания способа изготовления осесимметричной детали типа диска, в котором полотно и обод подвергаются раскатке инструментом в виде роликов или валков, как это делается при изготовлении железнодорожных колес [2]. Реализации этих попыток способствует использование возможностей СПД, что в свою очередь предполагает наличие исходной заготовки со структурой, подготовленной для СПД. Необходимо также соблюдение в очаге деформации под роликами скоростных и температурных условий, обеспечивающих СПД заготовки из многофазного труднодеформируемого жаропрочного сплава [3, 4].Known methods are associated with high energy costs and the need to have powerful large-sized press equipment. Therefore, starting from the 70s of the last century and to the present, attempts are being made to create a method of manufacturing an axisymmetric part such as a disk in which the blade and rim are rolled by a tool in the form of rollers or rolls, as is done in the manufacture of railway wheels [2]. The implementation of these attempts is facilitated by the use of the capabilities of SPD, which in turn implies the presence of an initial blank with a structure prepared for SPD. It is also necessary to comply with the speed and temperature conditions in the deformation zone under the rollers, which ensure the SPD of the billet from a multiphase hardly deformed heat-resistant alloy [3, 4].

Деформируемая заготовка имеет центральную и периферийную часть. Центральная часть заготовки служит для предварительного оформления ступицы диска. Центральная часть до раскатки подвергается упругой, упругопластической или пластической деформации посредством пинолей стана. В процессе раскатки центральная часть пластически не деформируется. Центральная часть служит основной опорой для вращающегося диска. Периферийная часть заготовки, предназначенная для формирования полотна и обода, раскатывается инструментом в виде пар роликов, закрепленных в раскатных головках. Раскатные головки имеют консольное закрепление на подвижных каретках. При раскатке деталь приводится во вращение посредством пинолей и/или за счет вращения роликов.Deformable workpiece has a Central and peripheral part. The central part of the workpiece serves to pre-design the disc hub. Before rolling, the central part undergoes elastic, elastoplastic or plastic deformation by means of mill pins. During the rolling process, the central part is not plastically deformed. The central part serves as the main support for the rotating disk. The peripheral part of the workpiece, designed to form the web and the rim, is rolled out by the tool in the form of pairs of rollers fixed in the rolling heads. Rolling heads have cantilever mounting on movable carriages. During rolling, the part is driven into rotation by means of pins and / or due to the rotation of the rollers.

Для соблюдения изотермических или квазиизотермических температурных условий СПД раскатка осуществляется в печи. Печью снабжаются станы [5], специально предназначенные для осуществления способа изготовления дисков посредством раскатки [3, 4]. При этом в стенках печи выполняются отверстия для ввода в ее рабочее пространство роликов с раскатными головками, а также пинолей. Подвижные каретки находятся вне печи.To comply with isothermal or quasi-isothermal temperature conditions, SPD rolling is carried out in a furnace. The furnace is supplied with mills [5], specially designed for implementing the method of manufacturing disks by rolling [3, 4]. At the same time, openings are made in the walls of the furnace for introducing rollers with rolling heads, as well as pins, into its working space. Mobile carriages are located outside the oven.

Таким образом, в способах [3, 4] при осуществлении раскатки нагреву до высоких температур подвергается не только заготовка, но и раскатные головки с роликами, а также пиноли. Здесь необходимо отметить, что заготовки при раскатке нагреваются до очень высоких температур, в частности заготовки из многофазных труднодеформируемых жаропрочных никелевых сплавов нагреваются до температур порядка 1000°C и выше. В этих условиях для предотвращения интенсивного износа инструментов, пинолей и роликов возникает необходимость их охлаждения. Охлаждение обеспечивается за счет прохождения охлаждающей среды через каналы, выполненные в пинолях и роликах, а также в раскатных головках [5]. Массивные пиноли охлаждаются достаточно интенсивно за счет выполнения в них каналов большого диаметра. Соответственно при этом охлаждается и не подвергаемая деформации центральная часть заготовки.Thus, in the methods [3, 4] during rolling, not only the workpiece is exposed to heating to high temperatures, but also the rolling heads with rollers, as well as pins. It should be noted here that the blanks during rolling are heated to very high temperatures, in particular, blanks from multiphase hardly deformed heat-resistant nickel alloys are heated to temperatures of the order of 1000 ° C and higher. Under these conditions, to prevent intensive wear of tools, pins and rollers, it becomes necessary to cool them. Cooling is provided due to the passage of the cooling medium through the channels made in pins and rollers, as well as in the rolling heads [5]. Massive pintles are cooled quite intensively due to the implementation of large diameter channels in them. Accordingly, in this case, the central part of the workpiece is also not subjected to deformation.

Ролики же нельзя подвергать слишком интенсивному охлаждению из-за опасности возникновения трещин на поверхности деформируемой нагретой заготовки. Заготовки из многофазных труднодеформируемых жаропрочных сплавов в условиях деформации инструментом, имеющим температуру ниже определенного значения, вследствие низкой пластичности сплава в значительной степени подвержены трещинообразованию. Причем высоколегированные труднодеформируемые жаропрочные никелевые сплавы подвержены трещинообразованию в наибольшей степени из-за сложного гетерофазного состава и большого количества интерметаллидных частиц.The rollers cannot be subjected to too intense cooling due to the risk of cracks on the surface of the deformable heated billet. Billets from multiphase hardly deformed heat-resistant alloys under conditions of deformation by a tool having a temperature below a certain value, due to the low ductility of the alloy, are significantly susceptible to cracking. Moreover, highly alloyed refractory heat-resistant nickel alloys are susceptible to cracking to the greatest extent due to the complex heterophase composition and a large number of intermetallic particles.

Необходимо заметить, что именно упомянутые никелевые сплавы вследствие высокой конструкционной прочности и жаропрочности являются перспективными для изготовления дисков газотурбинных двигателей нового поколения.It should be noted that these nickel alloys, due to their high structural strength and heat resistance, are promising for the manufacture of new generation gas turbine engine disks.

Во избежание появления трещин на поверхности заготовки формообразующие поверхности роликов должны иметь температуру, достаточно близкую к температуре заготовки [3]. Причем ролики должны нагреваться до соприкосновения с нагретой заготовкой. Ролики заводят в печь, где они нагреваются до определенной заданной температуры, которая несколько меньше требуемой из-за отверстий в печи, но не меньше температуры, при которой на поверхности заготовки возможно возникновение трещин. Далее ролики в течение всего времени раскатки сохраняют температуру СПД за счет теплопередачи при соприкосновении с заготовкой.In order to avoid cracks on the surface of the workpiece, the forming surfaces of the rollers should have a temperature sufficiently close to the temperature of the workpiece [3]. Moreover, the rollers must be heated to contact with the heated workpiece. The rollers are introduced into the furnace, where they are heated to a certain predetermined temperature, which is slightly less than that required due to the holes in the furnace, but not less than the temperature at which cracks can occur on the surface of the workpiece. Further, the rollers during the entire rolling time maintain the temperature of the SPD due to heat transfer in contact with the workpiece.

Поскольку ролики и раскатные головки представляют единый узел, раскатные головки также не могут подвергаться слишком интенсивному охлаждению. Однако, находясь в печи в условиях воздействия высоких температур, ролики и раскатные головки, за исключением формообразующей поверхности роликов, все же должны охлаждаться достаточно интенсивно для преодоления конкурирующего воздействия нагрева, для чего в них выполняют уже упомянутые каналы необходимого диаметра.Since the rollers and the roll heads represent a single unit, the roll heads also cannot be subjected to too intense cooling. However, while in the furnace under conditions of high temperatures, the rollers and the rolling heads, with the exception of the forming surface of the rollers, must still be cooled sufficiently intensively to overcome the competing effects of heating, for which they already carry out the above-mentioned channels of the required diameter.

Выполнение каналов в раскатных головках, которые имеют небольшой диаметр и к тому же консольное закрепление на подвижных каретках, неизбежно приводит к потере жесткости раскатных головок. Жесткость является физико-геометрической характеристикой поперечного сечения раскатных головок, определяемой произведением модуля упругости на характеристику поперечного сечения раскатных головок (площадь поперечного сечения, осевой момент инерции). От жесткости раскатных головок зависит величина усилия, необходимого для пластической деформации многофазного труднодеформируемого жаропрочного сплава. При уменьшении площади поперечного сечения раскатных головок из-за выполнения в них каналов для прохождения охлаждающей среды жесткость раскатных головок уменьшается, что приводит зачастую к невозможности получения заданных размеров и геометрии полотна детали. Аналогично при прокатке жесткость рабочей клети определяет фактическое отклонение размеров проката от требуемых значений [6].The implementation of the channels in the rolling heads, which have a small diameter and also cantilever fastening on the movable carriages, inevitably leads to a loss of rigidity of the rolling heads. Rigidity is a physico-geometric characteristic of the cross section of the roll heads, determined by the product of the modulus of elasticity by the cross section characteristic of the roll heads (cross-sectional area, axial moment of inertia). The stiffness of the rolling heads determines the magnitude of the force required for plastic deformation of a multiphase hard-deformed heat-resistant alloy. With a decrease in the cross-sectional area of the roll heads due to the execution of channels in them for the passage of the cooling medium, the rigidity of the roll heads decreases, which often leads to the impossibility of obtaining the specified dimensions and geometry of the part web. Similarly, during rolling, the rigidity of the working stand determines the actual deviation of the dimensions of the rental from the required values [6].

Рассмотренные обстоятельства свидетельствует об ограниченных технологических возможностях известных способов.The circumstances discussed indicate the limited technological capabilities of the known methods.

Вследствие нагрева до высоких температур к упругим деформациям раскатных головок добавляется еще и тепловое расширение. Это создает дополнительные трудности на пути достижения заданных размеров и геометрии полотна детали.Due to heating to high temperatures, thermal expansion is also added to the elastic deformations of the rolling heads. This creates additional difficulties on the way to achieving the given dimensions and geometry of the part web.

Если для достижения необходимой жесткости вообще не охлаждать раскатные головки и ролики, имеется в виду не выполнять в них каналы для прохождения охлаждающей среды, то стойкость инструментов падает настолько, что их может не хватить даже на один цикл раскатки. Кроме того, сохраняется влияние на точность изготовления детали теплового расширения раскатных головок.If in order to achieve the necessary stiffness it is not necessary to cool the rolling heads and rollers at all, it means not to run channels in them for the passage of the cooling medium, then the tool life drops so much that they may not be enough even for one rolling cycle. In addition, the influence on the manufacturing accuracy of the thermal expansion part of the roll heads remains.

Недостатком известных способов [3, 4] является также крайняя ограниченность средств, позволяющих с высокой точностью осуществлять текущий контроль размеров и геометрии полотна раскатываемой заготовки диска, находящейся в печи. Фактически в настоящее время задается только алгоритм раскатки полотна диска, полученный посредством моделирования и экспериментальной проверки. Этому алгоритму следуют при изготовлении партии дисков. При этом не учитываются случайные факторы, влияющие на точность раскатки, в частности местные отклонения от необходимого размера зерен в объеме крупногабаритной заготовки диска.A disadvantage of the known methods [3, 4] is also the extreme limitation of funds that allow with high accuracy to carry out current control of the dimensions and geometry of the sheet rolled blanks of the disk in the furnace. In fact, at present, only the algorithm for rolling the disk blade, obtained by modeling and experimental verification, is specified. This algorithm is followed in the manufacture of a batch of discs. In this case, random factors affecting the accuracy of rolling are not taken into account, in particular, local deviations from the required grain size in the volume of a large-sized disk blank.

За прототип изобретения выбран способ изготовления осесимметричной детали типа диска [3].For the prototype of the invention, a method of manufacturing an axisymmetric disk type part was selected [3].

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Задачей изобретения является повышение точности изготовления деталей при расширении технологических возможностей способа изготовления осесимметричной детали типа диска из многофазного труднодеформируемого жаропрочного сплава.The objective of the invention is to increase the accuracy of the manufacture of parts while expanding the technological capabilities of the method of manufacturing an axisymmetric part such as a disk from a multiphase refractory heat-resistant alloy.

Задачей изобретения также является обеспечение возможности контроля размеров раскатываемой деталиThe objective of the invention is also the ability to control the size of the rolled part

Технический результат изобретения заключается в уменьшении степени воздействия на ролики и раскатные головки высоких температур, создаваемых в печи, и соответственно в уменьшении степени их нагрева, что приводит к уменьшению диаметра каналов для прохождения охлаждающей среды, выполняемых в роликах и раскатных головках, вплоть до полного исключения этих каналов, и, как следствие, к повышению жесткости раскатных головок. Такой технический результат обеспечивается за счет расположения роликов и раскатных головок вне нагреваемого пространства печи. За счет наличия этого же пространства появляется возможность текущего контроля размеров и геометрии полотна раскатываемого диска.The technical result of the invention is to reduce the degree of influence on the rollers and roll heads of the high temperatures created in the furnace, and accordingly, to reduce the degree of their heating, which leads to a decrease in the diameter of the channels for the passage of the cooling medium performed in the rollers and roll heads, up to the complete exception these channels, and, as a result, to increase the rigidity of the rolling heads. This technical result is achieved due to the location of the rollers and roll heads outside the heated space of the furnace. Due to the presence of the same space, it becomes possible to monitor the dimensions and geometry of the sheet of the rolled disk.

Способ изготовления осесимметричной детали типа диска из заготовки, выполненной из многофазного труднодеформируемого жаропрочного сплава и имеющей центральную и периферийную части, включает нагрев заготовки в печи до температуры, соответствующей температурному интервалу сверхпластической деформации, и раскатку периферийной части заготовки с обеспечением ее сверхпластической деформации посредством закрепленных в раскатных головках роликов, формообразующую поверхность которых нагревают до температуры, которая не меньше температуры возникновения на поверхности заготовки трещин.A method of manufacturing an axisymmetric part such as a disk from a billet made of a multiphase hardly deformed heat-resistant alloy and having a central and peripheral part includes heating the billet in a furnace to a temperature corresponding to the temperature range of superplastic deformation, and rolling the peripheral part of the billet with its superplastic deformation by means of fixed in rolling the heads of the rollers, the forming surface of which is heated to a temperature that is not less than the temperature ry occurrence of cracks on the surface of the workpiece.

Способ отличается от известного способа тем, что раскатку периферийной части заготовки осуществляют в свободном от нагревательных устройств пространстве печи, обеспечивающем подвод к заготовке раскатных головок с роликами, при этом используют печь выполненную раздвижной со шторкой или со стационарным вырезом, снабженным шторкой, причем степень раскрытия упомянутых шторок при раскатке определяют из условия обеспечения сохранения в заготовке температурного градиента, не выходящего за пределы температурного интервала сверхпластической деформации, а нагрев формообразующей поверхности роликов осуществляют с использованием теплового излучения нагретой заготовки.The method differs from the known method in that the rolling of the peripheral part of the preform is carried out in the furnace space free of heating devices, which allows the roll heads to be fed to the workpiece with rollers, using a sliding furnace with a shutter or with a stationary cutout equipped with a shutter, the degree of disclosure of the aforementioned During rolling, the shutter is determined from the condition of ensuring that the temperature gradient in the workpiece does not exceed the temperature range of the superplastic deformation, and heating of the forming surface of the rollers is carried out using the thermal radiation of the heated billet.

Технический результат изобретения достигается также в следующих случаях:The technical result of the invention is also achieved in the following cases:

- раскатку периферийной части заготовки осуществляют посредством, по меньшей мере, одной пары роликов;- rolling the peripheral part of the workpiece is carried out by means of at least one pair of rollers;

- в процессе нагрева формообразующей поверхности роликов с использованием теплового излучения нагретой заготовки их приводят во вращение;- in the process of heating the forming surface of the rollers using the thermal radiation of the heated billet, they are rotated;

- нагрев заготовки производят в отдельной печи, после чего нагретую заготовку переносят в печь для раскатки, при этом заготовку подогревают до температуры в температурном интервале сверхпластической деформации и приводят во вращение;- the preform is heated in a separate furnace, after which the heated preform is transferred to the rolling furnace, while the preform is heated to a temperature in the temperature range of superplastic deformation and rotated;

- нагрев заготовки до температуры в температурном интервале сверхпластической деформации производят в печи для раскатки, при этом заготовку приводят во вращение;- heating the preform to a temperature in the temperature range of superplastic deformation is carried out in a rolling furnace, while the preform is rotated;

- периферийную часть заготовки нагревают до температуры, близкой к верхнему пределу интервала температур сверхпластической деформации;- the peripheral part of the preform is heated to a temperature close to the upper limit of the temperature range of superplastic deformation;

- поддерживают температуру в печи для раскатки путем подогрева открытых краев печи.- maintain the temperature in the furnace for rolling by heating the open edges of the furnace.

Сущность изобретения заключается в том, что раскатку производят в пространстве печи, свободном от нагревательных устройств. Из-за отсутствия воздействия на раскатные головки высокой температуры, создаваемой в печи, становится возможным охлаждать раскатные головки в значительно меньшей степени фактически за счет окружающего воздуха. Это позволяет уменьшить диаметр каналов, выполняемых в роликах и раскатных головках для прохождения охлаждающей среды вплоть до их полного исключения. Здесь необходимо отметить, что раскатные головки вследствие большей удаленности от поверхности нагретой заготовки и отсутствия контакта с ней будут всегда нагреваться меньше, чем ролики, что является оптимальным для достижения высокого качества изготовления деталей.The essence of the invention lies in the fact that the rolling is carried out in the space of the furnace, free from heating devices. Due to the absence of the effect on the rolling heads of the high temperature created in the furnace, it becomes possible to cool the rolling heads to a much lesser extent, actually due to the ambient air. This allows you to reduce the diameter of the channels performed in the rollers and roll heads for the passage of the cooling medium up to their complete exclusion. It should be noted here that the rolling heads due to the greater distance from the surface of the heated billet and the lack of contact with it will always heat less than the rollers, which is optimal to achieve high quality workmanship.

Эксперименты, которые проводились при создании изобретения, показали, что в большинстве случаев, в частности при изготовлении заготовок из сплавов, температура деформации которых доходит до 1100°C, с использованием нового приема охлаждения необходимость выполнения в роликах и раскатных головках каналов для прохождения охлаждающей среды отпадает. Однако при изготовлении деталей из жаропрочных сплавов, температура деформации которых превысит указанные значения, за счет теплового излучения нагретой заготовки возможен более интенсивный нагрев роликов и раскатных головок. Тогда в роликах и раскатных головках могут быть выполнены каналы для прохождения охлаждающей среды. При отсутствии конкурирующего воздействия высокой температуры, создаваемой в печи, каналы будут иметь значительно меньший диаметр и технический результат изобретения, заключающийся в повышении жесткости раскатных головок, будет достигаться, хотя в несколько меньшей степени.The experiments that were carried out during the development of the invention showed that in most cases, in particular in the manufacture of billets from alloys, the deformation temperature of which reaches 1100 ° C, using a new cooling technique, there is no need to run channels on the rollers and roll heads for passage of the cooling medium . However, in the manufacture of parts from heat-resistant alloys, the deformation temperature of which exceeds the specified values, more intense heating of the rollers and roll heads is possible due to the thermal radiation of the heated billet. Then in the rollers and roll heads can be made channels for the passage of the cooling medium. In the absence of a competing effect of the high temperature generated in the furnace, the channels will have a significantly smaller diameter and the technical result of the invention, which will increase the rigidity of the rolling heads, will be achieved, although to a slightly lesser extent.

Отмеченным образом охлаждать ролики и раскатные головки представляется возможным только при сохранении температуры периферийной части заготовки, выполненной из многофазного труднодеформируемого жаропрочного сплава, в пределах температурного интервала СПД. Поэтому наиболее промышленно применимым представляется прием, когда раскатку периферийной части заготовки вне пространства рабочей печи осуществляют одной парой роликов. В этом случае заготовка гарантированно не успевает охладиться до температуры, лежащей за пределами температурного интервала СПД, а необходимая точность изготовления диска достигается.In the marked way, it is possible to cool the rollers and the rolling heads only while maintaining the temperature of the peripheral part of the workpiece made of a multiphase hardly deformed heat-resistant alloy, within the temperature range of the SPD. Therefore, the most industrially applicable technique is when the rolling of the peripheral part of the workpiece outside the space of the working furnace is carried out with one pair of rollers. In this case, the workpiece is guaranteed not to have time to cool to a temperature lying outside the temperature range of the SPD, and the required precision in the manufacture of the disk is achieved.

Вследствие значительного снижения степени нагрева раскатных головок удается избежать их интенсивного теплового расширения и еще более повысить точность раскатки.Due to a significant decrease in the degree of heating of the rolling heads, it is possible to avoid their intense thermal expansion and to further increase the accuracy of rolling.

Появляется возможность текущего контроля размеров и геометрии раскатываемого полотна в целом за счет контроля размеров и геометрии участка, располагаемого вне зоны нагрева. Здесь могут быть использованы оптические методы и средства, широко используемые в металлургии для контроля геометрии различных заготовок в процессе их обработки, в частности при прокатке сложных профилей. Наиболее перспективным является использование в приборах оптического контроля лазерных источников [7]. Естественно, при закрытии выреза печи шторкой необходимо оставлять щель для прохождения светового луча.There is the possibility of monitoring the size and geometry of the rolled sheet as a whole by controlling the size and geometry of the area located outside the heating zone. Here, optical methods and tools widely used in metallurgy can be used to control the geometry of various workpieces during their processing, in particular, when rolling complex profiles. The most promising is the use of laser sources in optical control devices [7]. Naturally, when closing the cutout of the furnace with a curtain, it is necessary to leave a gap for the passage of the light beam.

Заготовка может нагреваться до заданной температуры в отдельной печи. При переносе заготовки в печь для раскатки периферийная часть заготовки несколько охлаждается, и ее подогревают до температуры деформации уже в печи для раскатки.The workpiece can be heated to a predetermined temperature in a separate furnace. When transferring the workpiece to the rolling furnace, the peripheral part of the workpiece is somewhat cooled, and it is heated to the deformation temperature already in the rolling furnace.

Заготовка может нагреваться до заданной температуры в печи для раскатки.The workpiece can be heated to a predetermined temperature in the rolling furnace.

В обоих случаях при размещении заготовки в печи для раскатки заготовку рекомендуется приводить во вращение для того, чтобы она нагревалась или подогревалась равномерно.In both cases, when placing the workpiece in a rolling furnace, it is recommended that the workpiece be rotated so that it is heated or heated evenly.

Формообразующая поверхность роликов может подвергаться предварительному нагреву, например, посредством излучения лазера и далее подогреваться за счет теплового излучения нагретой заготовки. Или же она может нагреваться только за счет теплового излучения нагретой заготовки. Ролики также рекомендуется приводить во вращение во время их нагрева или подогрева за счет теплового излучения нагретой заготовки.The forming surface of the rollers can be preheated, for example, by laser radiation and further heated by the thermal radiation of the heated workpiece. Or, it can only be heated by the thermal radiation of a heated preform. The rollers are also recommended to be rotated during their heating or heating due to the thermal radiation of the heated workpiece.

С учетом возможного подстуживания заготовки, но, безусловно, в пределах интервала температур СПД рекомендуется заготовку в печи нагревать до температуры, значения которой лежат ближе к верхнему пределу указанного интервала.Given the possible pre-conditioning of the preform, but, of course, within the temperature range of the SPD, it is recommended that the preform in the furnace be heated to a temperature whose values are closer to the upper limit of the specified range.

Заявляемый способ позволяет осуществлять раскатку заготовок, выполненных из различных сплавов, за счет степени раскрытия шторки, которую выбирают из условия сохранения температурного градиента в заготовке, не приводящего к выходу за пределы температурного интервала СПД. Здесь должны учитываться основные факторы, точнее даже соотношение основных факторов, определяющие возможность сохранения отмеченного температурного градиента. К таким факторам относятся:The inventive method allows rolling blanks made of various alloys, due to the degree of opening of the curtain, which is selected from the condition of maintaining the temperature gradient in the workpiece, not leading to going beyond the temperature range of the SPD. Here, the main factors should be taken into account, more precisely even the ratio of the main factors determining the possibility of maintaining the noted temperature gradient. These factors include:

- коэффициент теплопроводности сплава. Сплавы с наиболее низким коэффициентом теплопроводности соответственно очень медленно остывают. Титановые сплавы обладают более низким, ~ в 2-2,5 раза, коэффициентом теплопроводности по сравнению с никелевыми сплавами;- coefficient of thermal conductivity of the alloy. Alloys with the lowest coefficient of thermal conductivity cool accordingly very slowly. Titanium alloys have a lower, ~ 2-2.5 times, thermal conductivity coefficient compared to nickel alloys;

- пластичность заготовки. Пластичность заготовки зависит, прежде всего, от природы сплава и от размера зерен, полученного в заготовке с использованием различных методов подготовки структуры. Степень подготовки структуры может быть различной. Чем меньше размер зерен в заготовке, тем она более пластична в условиях СПД и тем с более высокой скоростью деформации ее можно раскатывать. Скорость деформации прямо пропорциональна окружной скорости заготовки, отсюда следует, что при большей скорости деформации заготовка, вращаясь быстрее, будет меньшее время находиться вне нагреваемого пространства печи;- plasticity of the workpiece. The plasticity of the preform depends, first of all, on the nature of the alloy and on the grain size obtained in the preform using various methods of preparing the structure. The degree of preparation of the structure may vary. The smaller the grain size in the workpiece, the more plastic it is in SPD conditions and the faster it can be rolled out with a higher strain rate. The strain rate is directly proportional to the peripheral speed of the workpiece, it follows that with a higher speed of deformation, the workpiece, rotating faster, will have less time outside the heated space of the furnace;

- интервал температур СПД заготовки. Заготовки из сплавов, у которых указанный интервал достаточно широкий, в частности из титановых сплавов, могут остужаться до более низких температур, не теряя пластических свойств, по сравнению с заготовками из сплавов, у которых интервал температур СПД достаточно узкий. Наиболее перспективные для изготовления дисков многофазные жаропрочные никелевые сплавы характеризуются узким интервалом температур СПД;- temperature range SPD blanks. Billets from alloys in which the specified range is wide enough, in particular from titanium alloys, can cool to lower temperatures without losing their plastic properties, compared with billets from alloys in which the temperature range of the SPD is quite narrow. The most promising for the manufacture of disks are multiphase heat-resistant nickel alloys characterized by a narrow SPD temperature range;

Кроме того, необходимо учитывать и толщину заготовки. Само собой разумеется, что более тонкая заготовка будет быстрее остывать, попадая в ненагреваемое пространство печи.In addition, the thickness of the workpiece must also be taken into account. It goes without saying that a thinner workpiece will cool faster, falling into the unheated space of the furnace.

Во всех случаях степень раскрытия шторки определяют посредством моделирования или экспериментальным путем. Тепловой расчет представляется достаточно громоздким из-за необходимости учета множества факторов. Однако высокая точность при определении степени раскрытия шторки и не требуется.In all cases, the degree of opening of the curtain is determined by simulation or experimentally. Thermal calculation seems rather cumbersome due to the need to take into account many factors. However, high accuracy in determining the degree of opening of the curtain is not required.

Целесообразно поддерживать температуру в печи и в заготовке посредством подогрева открытых краев печи. Данный прием реализуется достаточно просто за счет установки вдоль открытых краев печи дополнительных нагревателей.It is advisable to maintain the temperature in the furnace and in the workpiece by heating the open edges of the furnace. This technique is implemented quite simply by installing additional heaters along the open edges of the furnace.

Краткое описание графических материалов: Фиг. 1. Классическая схема раскатки детали типа диска двумя парами роликов;Brief Description of the Drawings: FIG. 1. The classical scheme of rolling parts like disk with two pairs of rollers;

Фиг. 2. Вид имеющей стационарный вырез печи в процессе раскатки.FIG. 2. View of a furnace having a stationary cut-out during the rolling process.

Осуществление способа.The implementation of the method.

Для осуществления способа используется заготовка 1 с подготовленной для сверхпластической деформации структурой. Поз. 2 обозначена ее центральная часть, поз 3 - периферийная часть в процессе раскатки. Для деформации центральной части заготовки предназначены пиноли 4, 5. В пинолях 4, 5 и в центральной части 2 заготовки выполнены каналы 6, 7 и 8 для пропускания охлаждающей среды.To implement the method, a blank 1 with a structure prepared for superplastic deformation is used. Pos. 2, its central part is indicated, and pos. 3 is the peripheral part during the rolling process. For deformation of the central part of the workpiece, pins 4, 5 are intended. In pins 4, 5 and in the central part 2 of the workpiece, channels 6, 7 and 8 are made for passing the cooling medium.

Для раскатки периферийной части заготовки 3 предназначены две пары роликов 9, 10, 11, 12, закрепленные в раскатных головках 13, 14, 15, 16. Раскатные головки имеют консольное закрепление на подвижных каретках (каретки на фиг. 1 не показаны). В роликах 9, 10, а также в раскатных головках 13, 14 выполнены каналы для пропускания охлаждающей среды (на фиг. 1 каналы не показаны). С помощью роликов 9, 10, 11, 12 заготовка 1 приводится во вращение. Заготовка 1, пиноли 4, 5 и формообразующие ролики 9, 10, а также раскатные головки 13, 14 в процессе раскатки расположены в печи 17. Печь имеет круглую форму с вырезом 18, снабженным шторкой, состоящей из двух половин. На фиг. 1 показана одна половина 19 шторки. Ролики 11, 12 и раскатные головки 15, 16 в процессе раскатки располагают в вырезе печи. В роликах 11, 12 и раскатных головках 15, 16 каналы для пропускания охлаждающей среды не выполнены. Печь по всему периметру, кроме выреза снабжена электрическими нагревателями (на фиг. не показаны). Кроме того, вдоль обеих сторон выреза в печи расположены дополнительные нагреватели (на фиг. 1 не показаны).For rolling the peripheral part of the workpiece 3 are two pairs of rollers 9, 10, 11, 12, fixed in the roll heads 13, 14, 15, 16. The roll heads have cantilever mounting on movable carriages (carriages in Fig. 1 are not shown). In the rollers 9, 10, as well as in the rolling heads 13, 14, channels are made for passing a cooling medium (channels are not shown in Fig. 1). Using the rollers 9, 10, 11, 12, the workpiece 1 is driven into rotation. The blank 1, the pins 4, 5 and the forming rollers 9, 10, as well as the rolling heads 13, 14 are located in the furnace 17 during the rolling process. The furnace has a circular shape with a cutout 18 provided with a shutter consisting of two halves. In FIG. 1 shows one half of a curtain 19. The rollers 11, 12 and the rolling heads 15, 16 during the rolling process are located in the neck of the furnace. In the rollers 11, 12 and the rolling heads 15, 16, the channels for passing the cooling medium are not made. The furnace along the entire perimeter, except for the cutout, is equipped with electric heaters (not shown in Fig.). In addition, additional heaters are located along both sides of the cutout in the furnace (not shown in FIG. 1).

На фиг. 2 показан вид печи 17, имеющей стационарный вырез 18, в процессе раскатки периферийной части 2 заготовки 1 парой роликов 11, 12, закрепленных в раскатных головках 15, 16 (ролик 12 и раскатная головка 16 на фиг. 2 не показаны). Вырез снабжен шторкой, имеющей форму сектора и состоящей из двух частей 19, 20. На фиг. 2 показан случай, когда часть 19 шторки закрывает вырез печи.In FIG. 2 shows a view of a furnace 17 having a stationary cutout 18 during the rolling process of the peripheral part 2 of the workpiece 1 with a pair of rollers 11, 12 fixed in the roll heads 15, 16 (the roller 12 and the roll head 16 are not shown in FIG. 2). The cutout is provided with a curtain having the shape of a sector and consisting of two parts 19, 20. In FIG. 2 shows the case where the shutter portion 19 closes the cutout of the furnace.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Так же как в других известных способах [3, 4], зная сплав, из которого изготавливается деталь, и структурное состояние заготовки 1, прежде всего размер зерен в ней, задают температуру и скорость СПД при раскатке.As in other known methods [3, 4], knowing the alloy from which the part is made, and the structural state of the workpiece 1, especially the grain size in it, set the temperature and speed of the SPD during rolling.

Заготовка 1 нагревается в отдельной печи, а затем переносится в уже нагретую печь стана для раскатки, где подогревается до заданной температуры СПД. Заготовка может нагреваться вместе с печью стана. В обоих случаях заготовку приводят во вращение для того, чтобы она подогревалась или нагревалась равномерно. The workpiece 1 is heated in a separate furnace, and then transferred to an already heated furnace of the rolling mill, where it is heated to a predetermined temperature SPD. The workpiece may be heated with the mill furnace. In both cases, the workpiece is rotated so that it is heated or heated evenly.

Центральная часть 2 до начала раскатки деформируется сжатием в пластической или упругой, или упругопластической (с малыми степенями пластической деформации) области посредством пинолей 4, 5.The central part 2, before rolling, is deformed by compression in the plastic or elastic, or elastoplastic (with small degrees of plastic deformation) region by means of pins 4, 5.

Непосредственно перед раскаткой центральная часть заготовки охлаждается до температуры упругой деформации.Just before rolling, the central part of the workpiece is cooled to the temperature of elastic deformation.

Ролики и раскатные головки, находящиеся в печи, нагреваются вместе с печью.The rollers and roll heads in the furnace heat up with the furnace.

Формообразующая поверхность роликов, находящихся вне печи, нагревается за счет теплового излучения нагретой периферийной части заготовки в процессе подвода роликов к заготовке после размещения заготовки в печи для раскатки. В случае когда заготовка нагревается вместе с печью для раскатки, формообразующая поверхность роликов, находящихся вне печи, может нагреваться в свою очередь вместе с заготовкой за счет теплового излучения нагревающейся заготовки. Или же эта поверхность может нагреваться, как в первом случае, в процессе подвода роликов к уже нагретой периферийно части заготовки. Возможен локальный нагрев формообразующей поверхности роликов. Далее в процессе подвода роликов к заготовке они подогреваются за счет теплового излучения нагретой периферийной части заготовки. Таким образом, в любом случае температуру формообразующей поверхности роликов доводят до заданного значения за счет теплового излучения нагретой заготовки.The forming surface of the rollers located outside the furnace is heated by thermal radiation of the heated peripheral part of the workpiece in the process of supplying the rollers to the workpiece after placing the workpiece in the rolling furnace. In the case when the preform is heated together with the rolling furnace, the shaping surface of the rollers located outside the furnace can in turn be heated together with the preform due to the thermal radiation of the heated preform. Or, this surface can be heated, as in the first case, in the process of supplying the rollers to the peripheral part of the workpiece already heated. Local heating of the forming surface of the rollers is possible. Further, in the process of supplying the rollers to the workpiece, they are heated by thermal radiation of the heated peripheral part of the workpiece. Thus, in any case, the temperature of the forming surface of the rollers is adjusted to a predetermined value due to the thermal radiation of the heated workpiece.

По достижении заданной температуры периферийной части заготовки начинается процесс раскатки. При этом окончательная температура формообразующей поверхности роликов так же, как в способе-прототипе, устанавливается за счет теплопередачи при соприкосновении с нагретой заготовкой.Upon reaching the set temperature of the peripheral part of the workpiece, the rolling process begins. In this case, the final temperature of the forming surface of the rollers is set in the same way as in the prototype method due to heat transfer in contact with a heated billet.

Степень раскрытия шторки, которой снабжена раздвижная печь или стационарный вырез печи, выбирают с учетом соотношения указанных выше, при описании сущности изобретения, факторов, а именно: коэффициента теплопроводности сплава; размера зерен в заготовке; интервала температур СПД заготовки; толщины заготовки. Такой выбор осуществляют посредством моделирования или экспериментальным путем.The degree of opening of the shutter, which is equipped with a sliding furnace or a stationary cut-out of the furnace, is selected taking into account the ratio of the above, when describing the invention, factors, namely: the coefficient of thermal conductivity of the alloy; grain size in the workpiece; temperature range SPD blanks; thickness of the workpiece. Such a choice is made by modeling or experimentally.

При использовании для текущего контроля размеров и геометрии раскатываемого полотна оптических методов и средств, в частности лазерных источников света, при смыкании обеих половин шторки необходимо оставлять щель для прохождения светового луча.When using optical methods and means, for example, laser light sources, for monitoring the dimensions and geometry of the rolled sheet, when closing both halves of the curtain, it is necessary to leave a gap for the passage of the light beam.

По заявляемому способу были изготовлены диски с использованием заготовок с подготовленной для СПД структурой из следующих сплавов, для которых в скобках дан химический состав, в % по массе:According to the claimed method, disks were manufactured using blanks with a structure prepared for SPD from the following alloys, for which the chemical composition is given in parentheses, in% by weight:

- ЭИ 698 (14,4 Cr; 3,02 Мо; 1,52 Al; 2,52 Ti; 2,56 Fe; 2,11 Nb; 0,08 W; 0,06 С; остальное Ni);- EI 698 (14.4 Cr; 3.02 Mo; 1.52 Al; 2.52 Ti; 2.56 Fe; 2.11 Nb; 0.08 W; 0.06 C; the rest is Ni);

- ЭП 742 (14,1 Cr; 4,99 Mo; 2,39 Al; 2,50 Ti; 0,36 Fe; 2,62 Nb; 10,08 Co; 0,04 С; остальное Ni);- EP 742 (14.1 Cr; 4.99 Mo; 2.39 Al; 2.50 Ti; 0.36 Fe; 2.62 Nb; 10.08 Co; 0.04 C; the rest is Ni);

- ЭП 962 (13,0 Cr; 4,63 Mo; 3,22 Al; 2,64 Ti; 0,58 Fe; 3,44 Nb; 10,7 Co; 2,82 W; 0,1 С; остальное Ni;- EP 962 (13.0 Cr; 4.63 Mo; 3.22 Al; 2.64 Ti; 0.58 Fe; 3.44 Nb; 10.7 Co; 2.82 W; 0.1 C; rest Ni;

- BT9 (5,9 Al; 2,1 Zr; 3,0 Mo; 0,2 Si; остальное Ti)- BT9 (5.9 Al; 2.1 Zr; 3.0 Mo; 0.2 Si; the rest is Ti)

Из перечисленных никелевых жаропрочных сплавов высоколегированным считается сплав ЭП-962, среднелегированным - ЭП-742, малолегированным - ЭИ-698.Of these heat-resistant nickel alloys, EP-962 is considered to be highly alloyed, EP-742 is medium-alloyed, and EI-698 is lightly alloyed.

Раскатка осуществлялась с использованием стана для раскатки СРД-800, подобного тому, который дан в описании к патенту [5]. Максимальный диаметр детали, которая может разместиться в рабочем пространстве печи стана, составляет 800 мм. В печи был выполнен один вырез (фиг. 2), снабженный шторкой, имеющей форму сектора и состоящей из двух половин. Исходя из максимального диаметра роликов, используемых для раскатки, равного 200 мм, ширина выреза составила 250 мм. Для контроля размеров и геометрии диска использовался оптический метод сканирования поверхности заготовки лучом лазера. Для прохождения луча лазера при смыкании половин шторки между ними оставалась щель. В данном конкретном случае размер щели составлял ~ 5 мм.The rolling was carried out using a rolling mill SRD-800, similar to that given in the description of the patent [5]. The maximum diameter of the part that can fit in the working space of the mill furnace is 800 mm. A single cutout was made in the furnace (Fig. 2), equipped with a curtain having a sector shape and consisting of two halves. Based on the maximum diameter of the rollers used for rolling, equal to 200 mm, the width of the cutout was 250 mm. To control the size and geometry of the disk, an optical method was used to scan the surface of the workpiece with a laser beam. To pass the laser beam when closing the halves of the curtain, a gap remained between them. In this particular case, the gap size was ~ 5 mm.

Общая для всех заготовок из указанных выше сплавов последовательность операций при изготовлении дисков представлена выше.The common sequence of operations for the manufacture of disks for all blanks from the above alloys is presented above.

Факторы, влияющие на выбор степени открытия шторки, приведены в таблице:Factors affecting the choice of the degree of opening of the curtain are shown in the table:

Figure 00000001
Figure 00000001

В таблице не приведены значения коэффициентов теплопроводности каждого конкретного сплава при конкретных указанных температурах. Но можно отметить, что в среднем теплопроводность титанового сплава при температуре порядка 900…950°C ниже теплопроводности никелевого сплава при таких же температурах в 2…2,5 раза.The table does not show the values of the coefficients of thermal conductivity of each particular alloy at specific indicated temperatures. But it can be noted that on average the thermal conductivity of a titanium alloy at a temperature of about 900 ... 950 ° C is lower than the thermal conductivity of a nickel alloy at the same temperatures by 2 ... 2.5 times.

Диаметр и толщина всех четырех заготовок были выбраны одинаковыми для того, чтобы более наглядно продемонстрировать влияние на выбор степени открытия шторки факторов, приведенных в таблице.The diameter and thickness of all four blanks were chosen the same in order to more clearly demonstrate the influence on the choice of the degree of opening of the curtain of the factors given in the table.

При изготовлении диска из никелевых сплавов ЭИ-698 и ЭП-742 (заготовки №1 и 2) шторку выреза закрывали, оставляя ~ 30…40% открытого пространства.In the manufacture of the disk from nickel alloys EI-698 and EP-742 (blanks No. 1 and 2), the cutout curtain was closed, leaving ~ 30 ... 40% of the open space.

При изготовлении диска из никелевого сплава ЭП-962 (заготовка №3) шторку выреза закрывали полностью, оставив только щель ~5 мм, для прохождения луча лазера, использовавшегося для контроля размеров и геометрии дисковIn the manufacture of the disk from the EP-962 nickel alloy (blank No. 3), the cut-out shutter was completely closed, leaving only a gap of ~ 5 mm, to pass the laser beam used to control the size and geometry of the disks

При изготовлении диска из титанового сплава ВТ-9 (заготовка №4) шторку выреза не закрывали.When manufacturing a VT-9 titanium alloy disk (blank 4), the cutout curtain was not closed.

В качестве вывода можно отметить, что при изготовлении осесимметричных деталей из титановых сплавов можно обе пары роликов разместить в пространстве печи, свободном от нагревательных устройств, при этом для каждой пары роликов шторку целесообразно задвигать наполовину.As a conclusion, it can be noted that in the manufacture of axisymmetric parts from titanium alloys, both pairs of rollers can be placed in the furnace space free of heating devices, while it is advisable to half-shut the curtain for each pair of rollers.

При изготовлении осесимметричных деталей из ряда никелевых сплавов возможности использования пространства печи, свободного от нагревательных устройств, ограничены, поэтому становится обязательным использование шторок.In the manufacture of axisymmetric parts from a number of nickel alloys, the possibilities of using the furnace space free of heating devices are limited, so it becomes mandatory to use curtains.

Приведенные примеры осуществления способа с использованием заготовок из конкретных сплавов не исчерпывают возможностей использования заявляемого способа для изготовления дисков из других сплавов.The examples of the method using blanks from specific alloys do not exhaust the possibilities of using the proposed method for the manufacture of disks from other alloys.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №3519503, МПК C22F 1/10, 1970 г. 1. US patent No. 3519503, IPC C22F 1/10, 1970

2. Бибик Г.А. и др. Производство железнодорожных колес. М: Металлургия, 1982. 232 с. 2. Bibik G.A. and other production of railway wheels. M: Metallurgy, 1982.232 s.

3. Патент РФ №2119842, МПК В21К 1/32, 1998 г. 3. RF patent №2119842, IPC В21К 1/32, 1998

4. Патент РФ №2254195, МПК В21Н 1/04, 2005 г. 4. RF patent No. 2254195, IPC B21H 1/04, 2005

5. Патент РФ №2134175, МПК В21Н 1/00, 1999 г. 5. RF patent №2134175, IPC V21H 1/00, 1999

6. Энциклопедический словарь по металлургии: Справочное издание в 2-х томах / Н.П. Лякишев [и др.] - М.: Интермет Инжиниринг, 2000. 412 с. 6. Encyclopedic Dictionary of Metallurgy: Reference publication in 2 volumes / N.P. Lyakishev [et al.] - M .: Intermet Engineering, 2000.412 p.

7. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, А. В. Ковалев и др.; Под ред. В.В. Клюева. 3-е изд., испр. и доп. - М.: Машиностроение, 2005. 656 с, ил.7. Non-destructive testing and diagnostics: Reference book / V.V. Klyuev, F.R. Sosnin, A.V. Kovalev and others; Ed. V.V. Klyueva. 3rd ed., Rev. and add. - M.: Mechanical Engineering, 2005.656 s, ill.

8. Кайбышев О.А., Утяшев Ф.З., Валитов В.А. Влияние содержания γ′-фазы на режимы подготовки структуры и сверхпластичность жаропрочных никелевых сплавов. // МиТОМ. -1989.- №7.- С. 40-44.8. Kaybyshev O.A., Utyashev F.Z., Valitov V.A. Effect of the γ′-phase content on the modes of structure preparation and superplasticity of heat-resistant nickel alloys. // MiOM. -1989.- No. 7.- S. 40-44.

Claims (7)

1. Способ изготовления осесимметричной детали типа диска из заготовки, выполненной из многофазного труднодеформируемого жаропрочного сплава и имеющей центральную и периферийную части, включающий нагрев заготовки в печи до температуры, соответствующей температурному интервалу сверхпластической деформации, и раскатку периферийной части заготовки с обеспечением ее сверхпластической деформации посредством закрепленных в раскатных головках роликов, формообразующую поверхность которых нагревают до температуры, которая не меньше температуры возникновения на поверхности заготовки трещин, отличающийся тем, что раскатку периферийной части заготовки осуществляют в свободном от нагревательных устройств пространстве печи, обеспечивающем подвод к заготовке раскатных головок с роликами, при этом используют печь, выполненную раздвижной со шторкой или со стационарным вырезом, снабженным шторкой, причем степень раскрытия упомянутых шторок определяют из условия сохранения в заготовке температуры, не выходящей за пределы температурного интервала сверхпластической деформации, а нагрев формообразующей поверхности роликов осуществляют с использованием теплового излучения нагретой заготовки.1. A method of manufacturing an axisymmetric part such as a disk from a billet made of a multiphase hardly deformed heat-resistant alloy and having central and peripheral parts, including heating the billet in the furnace to a temperature corresponding to the temperature range of superplastic deformation, and rolling the peripheral part of the billet with its superplastic deformation by means of fixed in the rolling heads of the rollers, the forming surface of which is heated to a temperature that is not less than the pace cracks on the surface of the workpiece cracks, characterized in that the rolling of the peripheral part of the workpiece is carried out in the space of the furnace free from heating devices, providing roll heads to the workpiece with rollers, using a sliding furnace with a shutter or with a stationary cutout equipped with a shutter, moreover, the degree of disclosure of the said curtains is determined from the condition of preservation in the workpiece of a temperature that does not go beyond the temperature range of the superplastic deformation ii, and the heating of the forming surface of the rollers is carried out using the thermal radiation of the heated billet. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раскатку периферийной части заготовки осуществляют посредством по меньшей мере одной пары роликов.2. The method according to p. 1, characterized in that the rolling of the peripheral part of the workpiece is carried out by means of at least one pair of rollers. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе нагрева формообразующей поверхности роликов с использованием теплового излучения нагретой заготовки их приводят во вращение.3. The method according to p. 1, characterized in that in the process of heating the forming surface of the rollers using thermal radiation of the heated billet, they are rotated. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев заготовки производят в отдельной печи, после чего нагретую заготовку переносят в печь для раскатки, подогревают до температуры в температурном интервале сверхпластической деформации и приводят во вращение.4. The method according to p. 1, characterized in that the billet is heated in a separate furnace, after which the heated billet is transferred to a rolling furnace, heated to a temperature in the temperature range of superplastic deformation and rotated. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев заготовки до температуры в температурном интервале сверхпластической деформации производят в печи для раскатки, при этом заготовку приводят во вращение.5. The method according to p. 1, characterized in that the billet is heated to a temperature in the temperature range of superplastic deformation in a rolling furnace, while the billet is rotated. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что периферийную часть заготовки нагревают до температуры, близкой к верхнему пределу интервала температур сверхпластической деформации.6. The method according to p. 1, characterized in that the peripheral part of the preform is heated to a temperature close to the upper limit of the temperature range of superplastic deformation. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поддерживают температуру в печи для раскатки путем подогрева открытых краев печи. 7. The method according to p. 1, characterized in that maintain the temperature in the furnace for rolling by heating the open edges of the furnace.
RU2013158732/02A 2013-12-27 2013-12-27 Production of disc-type axially symmetric parts RU2567084C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158732/02A RU2567084C2 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Production of disc-type axially symmetric parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158732/02A RU2567084C2 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Production of disc-type axially symmetric parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013158732A RU2013158732A (en) 2015-07-10
RU2567084C2 true RU2567084C2 (en) 2015-10-27

Family

ID=53538117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013158732/02A RU2567084C2 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Production of disc-type axially symmetric parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567084C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0451268A1 (en) * 1989-10-30 1991-10-16 Asahi Tec Corporation Spin molding apparatus
RU2119842C1 (en) * 1996-06-21 1998-10-10 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН Method for manufacturing axially symmetrical parts and blank making process for performing the same
RU2167737C1 (en) * 2000-02-29 2001-05-27 Глухов Дмитрий Евгеньевич Part production method
RU2254195C1 (en) * 2004-01-30 2005-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Axially symmetrical part forming method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0451268A1 (en) * 1989-10-30 1991-10-16 Asahi Tec Corporation Spin molding apparatus
RU2119842C1 (en) * 1996-06-21 1998-10-10 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН Method for manufacturing axially symmetrical parts and blank making process for performing the same
RU2167737C1 (en) * 2000-02-29 2001-05-27 Глухов Дмитрий Евгеньевич Part production method
RU2254195C1 (en) * 2004-01-30 2005-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Axially symmetrical part forming method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013158732A (en) 2015-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9610630B2 (en) Closed-die forging method and method of manufacturing forged article
RU2013116806A (en) TECHNOLOGICAL ROUTES FOR TITANIUM AND TITANIUM ALLOYS
CN106670359B (en) A kind of GH4169 alloy rings and preparation method thereof
EP2977123B1 (en) Manufacturing method for material for ring rolling
CN106947886A (en) Hot stretch straightening of high strength Alpha/Beta processed titanium
RU2119842C1 (en) Method for manufacturing axially symmetrical parts and blank making process for performing the same
US10774411B2 (en) Nickel-based alloy tubes and method for production thereof
CN105414428A (en) Forging technique for cake forgings
WO2016035664A1 (en) Manufacturing method for ring formed body
US20090173132A1 (en) Near net shape forging process for compressor and turbine wheels and turbine spacer wheeis
CN105695910B (en) A kind of TiAl base alloy plate super plastic forming method
RU2320771C1 (en) Method for manufacturing of semi-finished sheet product from titanium alloy
CN105382167B (en) Ultra-fine grain titanium alloy sheath and its Compound Extrusion shaping dies and method
JP5795838B2 (en) Method for producing ring-shaped molded body
RU2374028C1 (en) Production method of gas turbine engine disk
RU2567084C2 (en) Production of disc-type axially symmetric parts
CN105964872A (en) Forging technology for circular ring products
RU2675011C1 (en) Method of manufacturing flat products from hafnium-containing alloy based on titanium
RU184621U1 (en) PACK FOR ROLLING THIN SHEETS
JP6040944B2 (en) Molding method of heat-resistant alloy ring
RU2548349C2 (en) Manufacturing method of axisymmetrical parts like discs
CN109013995A (en) A kind of nearly isothermal precision forging method of titanium alloy forging
RU2381083C1 (en) Manufacturing method of scapular blanks
Plewiński et al. Spinning and flow forming hard-to-deform metal alloys
RU2553759C1 (en) Method to produce metal protective patch piece