RU2701774C2 - Способы для производства кованых продуктов и других обработанных продуктов - Google Patents

Способы для производства кованых продуктов и других обработанных продуктов Download PDF

Info

Publication number
RU2701774C2
RU2701774C2 RU2016104070A RU2016104070A RU2701774C2 RU 2701774 C2 RU2701774 C2 RU 2701774C2 RU 2016104070 A RU2016104070 A RU 2016104070A RU 2016104070 A RU2016104070 A RU 2016104070A RU 2701774 C2 RU2701774 C2 RU 2701774C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
given shape
metal
temperature
metal workpiece
forging die
Prior art date
Application number
RU2016104070A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016104070A (ru
RU2016104070A3 (ru
Inventor
Дастин М. БУШ
Эрик В. РЕГНЕР
Эдвард Л. КОЛВИН
Ларри Н. МЮЛЛЕР
Роберто Дж. РИОДЖА
Брэндон Хендриксон БОДИЛИ
Original Assignee
Арконик Инк.
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 Арконик Инк. filed Critical Арконик Инк.
Publication of RU2016104070A publication Critical patent/RU2016104070A/ru
Publication of RU2016104070A3 publication Critical patent/RU2016104070A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2701774C2 publication Critical patent/RU2701774C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/003—Selecting material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/64—Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/66—Treatment of workpieces or articles after build-up by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/04—Heating appliances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/02—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from one piece
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/01—Selective coating, e.g. pattern coating, without pre-treatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/045—Alloys based on refractory metals
    • C22C1/0458—Alloys based on titanium, zirconium or hafnium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/047—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy comprising intermetallic compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/25—Manufacture essentially without removing material by forging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/30—Manufacture with deposition of material
    • F05D2230/31—Layer deposition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/174—Titanium alloys, e.g. TiAl
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении металлических продуктов. Путем использования аддитивного производства получают металлическую заготовку заданной формы. После стадии аддитивного производства осуществляют ковку металлической заготовки заданной формы в конечный кованый продукт или обработку металлической заготовки заданной формы в конечный обработанный продукт посредством по меньшей мере одного из прокатки, раскатки кольца роликами, раскатки кольца посредством штампов, прессования и их комбинаций. Стадия ковки металлической заготовки включает использование чернового ручья ковочного штампа для штампования. В результате обеспечивается повышение качества полученных металлических продуктов. 2 н. и 55 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[001] Металлическим продуктам можно придавать форму посредством ковочных операций. Для ковки металлических продуктов могут использоваться несколько последовательных ковочных штампов (плоских ковочных штампов и/или имеющих различную форму ковочных штампов) для каждой детали, с плоским ковочным штампом или полостью ковочного штампа в первом из ковочных штампов, предназначенном для деформирования кузнечной заготовки к первой форме, определяемой конфигурацией этого конкретного ковочного штампа, и со следующим ковочным штампом, предназначенным для выполнения следующей последовательной стадии в ковочной деформации заготовки, и так далее до тех пор, пока последний ковочный штамп в конечном счете не придаст кованой детали полностью деформированную форму см. американский патент US 4055975.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[002] В широком смысле настоящая патентная заявка относится к улучшенным способам для производства обработанных металлических продуктов (например, кованых металлических продуктов; других типов горячеобработанных и/или холоднообработанных металлических продуктов).
[003] В одном варианте осуществления способ включает в себя аддитивное производство металлической заготовки заданной формы. После стадии аддитивного производства металлическая заготовка заданной формы может быть откована в конечный кованый продукт. В одном варианте осуществления стадия ковки включает в себя единственную стадию объемной штамповки. В одном варианте осуществления металлическая заготовка включает в себя по меньшей мере одно из титана, алюминия, никеля, стали и нержавеющей стали. В одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть титановым сплавом. Например, металлическая заготовка заданной формы может включать в себя сплав Ti-6Al-4V. В другом варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть алюминиевым сплавом. В еще одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть никелевым сплавом. В еще одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть одним из стали и нержавеющей стали. В другом варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть металлическим матричным композитом. В еще одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы может включать в себя алюминид титана. Например, в одном варианте осуществления титановый сплав может включать в себя по меньшей мере 48 мас.% Ti и по меньшей мере одну фазу алюминида титана, причем по меньшей мере одна фаза алюминида титана выбирается из группы, состоящей из Ti3Al, TiAl и их комбинаций. В другом варианте осуществления титановый сплав включает в себя по меньшей мере 49 мас.% Ti. В еще одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя по меньшей мере 50 мас.% Ti. В другом варианте осуществления титановый сплав включает в себя от 5 до 49 мас.% алюминия. В еще одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя от 30 до 49 мас.% алюминия, и титановый сплав включает в себя по меньшей мере некоторое количество TiAl. В еще одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя от 5 до 30 мас.% алюминия, и титановый сплав включает в себя по меньшей мере некоторое количество Ti3Al.
[004] Стадия ковки может включать в себя нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической обработки и контакт металлической заготовки заданной формы с ковочным штампом. В одном варианте осуществления, когда начинается стадия контакта, ковочный штамп может иметь температуру по меньшей мере на 10°F ниже, чем температура пластической обработки. В другом варианте осуществления, когда начинается стадия контакта, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 25°F ниже, чем температура пластической обработки. В еще одном варианте осуществления, когда начинается стадия контакта, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 50°F ниже, чем температура пластической обработки. В другом варианте осуществления, когда начинается стадия контакта, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 100°F ниже, чем температура пластической обработки, и в еще одном варианте осуществления, когда начинается стадия контакта, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 200°F ниже, чем температура пластической обработки.
[005] В одном аспекте конечный кованый продукт является компонентом двигателя. В одном варианте осуществления конечный кованый продукт является лопаткой турбореактивного двигателя, а в другом варианте осуществления, как описано ниже, конечный кованый продукт является удерживающим кольцом двигателя.
[006] В другом аспекте способ может включать в себя аддитивное производство для изготовления металлической заготовки заданной формы, и, одновременно или после стадии аддитивного производства, обработку металлической заготовки заданной формы в конечный обработанный продукт посредством по меньшей мере одного из: (i) прокатки, (ii) круговой прокатки, (iii) ковки кольца, (iv) фасонной прокатки, (v) прессования и (vi) их комбинаций. В одном варианте осуществления обработка представляет собой прокатку. В другом варианте осуществления обработка представляет собой кольцевую прокатку. В еще одном варианте осуществления обработка представляет собой кольцевую ковку. В другом варианте осуществления обработка представляет собой фасонную прокатку. В еще одном варианте осуществления обработка представляет собой горячую штамповку выдавливанием.
[007] Когда металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, стадия ковки может включать в себя нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической оработки и контакт металлической заготовки заданной формы с ковочным штампом. В этой связи стадия контакта может включать в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа. В одном варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации от 0,05 до 1,10 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации по меньшей мере 0,10 в металлической заготовке заданной формы. В еще одном варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации по меньшей мере 0,20 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации по меньшей мере 0,25 в металлической заготовке заданной формы. В еще одном варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации по меньшей мере 0,30 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации по меньшей мере 0,35 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 1,00 в металлической заготовке заданной формы. В еще одном варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 0,90 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 0,80 в металлической заготовке заданной формы. В еще одном варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 0,70 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 0,60 в металлической заготовке заданной формы. В еще одном варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 0,50 в металлической заготовке заданной формы. В другом варианте осуществления стадия контакта включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа для обеспечения истинной деформации не более 0,45 в металлической заготовке заданной формы. Как было упомянуто выше, стадия ковки может включать в себя нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической обработки.
[008] В одном аспекте стадия ковки может включать в себя нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической обработки. При одном подходе металлическая заготовка заданной формы нагревается до температуры пластической обработки от 850°C до 978°C. В одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы нагревается до температуры пластической обработки по меньшей мере 900°C. В другом варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы нагревается до температуры пластической обработки по меньшей мере 950°C. В еще одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы нагревается до температуры пластической обработки по меньшей мере 960°C. В другом варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы нагревается до температуры пластической обработки не более 975°C. В еще одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы нагревается до температуры пластической обрабокти не более 973°C.
[009] В одном аспекте стадия использования аддитивного производства для изготовления металлической заготовки заданной формы может включать в себя добавление материала посредством аддитивного производства к подложке детали, производя тем самым металлическую заготовку заданной формы. В одном варианте осуществления этот материал является первым материалом, имеющим первую прочность, причем подложка детали состоит из второго материала, имеющего вторую прочность. Первый материал может иметь первое свойство усталости, а второй материал может иметь второе свойство усталости. Например, слой первого материала, имеющего низкую прочность и высокую жесткость, может быть добавлен посредством аддитивного производства к подложке детали, состоящей из второго материала, имеющего высокую прочность и низкую жесткость, производя тем самым металлическую заготовку заданной формы, полезную, например, в баллистических приложениях.
[0010] В одном варианте осуществления подложка детали включает в себя первое кольцо из первого материала, и стадия использования аддитивного производства включает в себя добавление второго материала посредством аддитивного производства к первому кольцу, формируя тем самым второе кольцо, причем второе кольцо составляет одно целое с первым кольцом. В этом отношении
[0011] В другом аспекте способ может включать в себя, после ковочной стадии, отжиг конечного кованого продукта. В одном варианте осуществления, когда металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, стадия отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 640°C до приблизительно 816°C. В другом варианте осуществления, когда металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, стадия отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 670°C до приблизительно 750°C. В еще одном варианте осуществления, когда металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, стадия отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 700°C до приблизительно 740°C. В другом варианте осуществления, когда металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, стадия отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры приблизительно 732°C.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0012] Фиг. 1 представляет собой схематическую иллюстрацию одного варианта осуществления способа производства конечного кованого продукта.
[0013] Фиг. 2 представляет собой схематическую иллюстрацию одного варианта осуществления способа производства конечного кованого продукта, в котором способ включает в себя дополнительную стадию отжига.
[0014] Фиг. 3-4 представляют собой диаграммы, иллюстрирующие данные Примера 1.
[0015] Фиг. 5 представляет собой схематическую иллюстрацию одного варианта осуществления способа производства конечного кованого продукта, в котором конечный кованый продукт включает в себя интегральную подложку детали.
[0016] Фиг. 6 представляет собой схематическую иллюстрацию другого варианта осуществления способа производства конечного кованого продукта, в котором конечный кованый продукт включает в себя интегральную подложку детали.
[0017] Фиг. 7 представляет собой иллюстрацию, показывающую поперечную ориентацию и продольные ориентации цилиндрической заготовки заданной формы.
[0018] Фиг. 8 представляет собой микроснимок одного варианта осуществления только что полученной металлической заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V, сделанный в поперечном направлении.
[0019] Фиг. 9 представляет собой микроснимок одного варианта осуществления предварительно нагретой металлической заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V, сделанный в поперечном направлении.
[0020] Фиг. 10 представляет собой микроснимок одного варианта осуществления конечного кованого продукта из сплава Ti-6Al-4V, сделанный в поперечном направлении.
[0021] Фиг. 11 представляет собой микроснимок одного варианта осуществления отожженного конечного кованого продукта из сплава Ti-6Al-4V, сделанный в поперечном направлении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0022] Далее будут делаться подробные ссылки на сопровождающие чертежи, которые по меньшей мере помогают в иллюстрировании различных подходящих вариантов осуществления новой технологии, предлагаемой данным раскрытием.
[0023] Один вариант осуществления нового способа для производства кованых металлических продуктов проиллюстрирован на Фиг. 1. В проиллюстрированном варианте осуществления способ включает в себя стадию (100) подготовки металлической заготовки заданной формы посредством аддитивного производства с последующей ковкой (200) металлической заготовки заданной формы в конечный кованый продукт (например, продукт окончательной формы или продукт почти окончательной формы). После стадии (200) ковки конечный кованый продукт может не требовать никакой дополнительной механической обработки или других стадий обработки, облегчая таким образом снижение общих производственных затрат. Кроме того, конечный кованый продукт может иметь улучшенные свойства (например, относительно чисто аддитивно произведенного компонента).
[0024] Стадия (100) аддитивного производства подготавливает металлическую заготовку заданной формы.
Аддитивное производство, или 3D-печать, является процессом, в котором слои материала осаждаются один за другим с использованием методов цифровой печати. Таким образом могут быть произведены точно спроектированные продукты. Металлическая заготовка заданной формы, произведенная стадией (100) аддитивного производства, может быть выполнена из любого металла, подходящего как для аддитивного производства, так и для ковки, включая, например, среди прочего металлы или сплавы титана, алюминия, никеля (например, iNCONEL), стали и нержавеющей стали. Титановый сплав является сплавом, содержащим титан в качестве преобладающего элемента сплава. Алюминиевый сплав является сплавом, содержащим алюминий в качестве преобладающего элемента сплава. Никелевый сплав является сплавом, содержащим никель в качестве преобладающего элемента сплава. Стальной сплав является сплавом, содержащим железо в качестве преобладающего элемента сплава, и по меньшей мере некоторое количество углерода. Сплав нержавеющей стали является сплавом, содержащим железо в качестве преобладающего элемента сплава, по меньшей мере некоторое количество углерода, и по меньшей мере некоторое количество хрома. В одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы является промежуточным продуктом в форме заготовки лопатки для турбореактивного двигателя.
[0025] Все еще ссылаясь на Фиг. 1, как только металлическая заготовка заданной формы сформирована, металлическая заготовка заданной формы подвергается стадии (200) ковки. В одном варианте осуществления стадия (200) ковки использует черновой ручей штампа для штампования металлической заготовки заданной формы в конечный кованый продукт. За счет ковки (200) металлической заготовки заданной формы конечный кованый продукт может проявлять улучшенные свойства, такие как, среди прочего, улучшенная пористость (например, уменьшенная пористость), улучшенная шероховатость поверхности (например, уменьшенная шероховатость поверхности, то есть более гладкая поверхность) и/или улучшенные механические свойства (например, улучшенная поверхностная твердость).
[0026] Обращаясь теперь к Фиг. 2, в одном варианте осуществления во время стадии (200) ковки, ковочные штампы и/или инструменты ковочного процесса находятся при более низкой температуре, чем металлическая заготовка заданной формы. В этой связи стадия ковки может включать в себя нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической обработки (целевой температуры заготовки заданной формы перед ковкой) (210) и контактирование металлической заготовки заданной формы с ковочным штампом (220). В одном варианте осуществления, когда начинается стадия (220) контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 10°F ниже, чем температура пластической обработки. В другом варианте осуществления, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 25°F ниже, чем температура пластической обработки. В еще одном варианте осуществления, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 50°F ниже, чем температура пластической обработки. В другом варианте осуществления, когда начинается стадия (220) контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 100°F ниже, чем температура пластической обработки. В еще одном варианте осуществления, когда начинается стадия (220) контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 200°F ниже, чем температура пластической обработки. В другом варианте осуществления, когда начинается стадия (220) контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 300°F ниже, чем температура пластической обработки. В еще одном варианте осуществления, когда начинается стадия (220) контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 400°F ниже, чем температура пластической обработки. В другом варианте осуществления, когда начинается стадия (220) контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 500°F ниже, чем температура пластической обработки.
[0027] В одном аспекте после ковочной стадии (200) конечный кованый продукт опционально может быть отожжен (300). Стадия (300) отжига может облегчить снятие остаточного напряжения в металлической заготовке заданной формы, образовавшегося в результате стадии (200) ковки. В одном подходе металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, а стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 640°C (1184°F) до приблизительно 816°C (1500°F) на время от приблизительно 0,5 час до приблизительно 5 час. В одном варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры по меньшей мере приблизительно 640°C (1184°F). В другом варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры по меньшей мере приблизительно 670°C (1238°F). В еще одном варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры по меньшей мере приблизительно 700°C (1292°F). В другом варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры не более чем приблизительно 760°C (1400°F). В еще одном варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры не более чем приблизительно 750°C (1382°F). В другом варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры не более чем приблизительно 740°C (1364°F). В еще одном варианте осуществления время составляет по меньшей мере приблизительно 1 час. В другом варианте осуществления время составляет по меньшей мере приблизительно 2 час. В еще одном варианте осуществления время составляет не больше чем приблизительно 4 час. В другом варианте осуществления время составляет не больше чем приблизительно 3 час, в еще одном варианте осуществления стадия (300) отжига может включать в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры приблизительно 732°C (1350°F) в течение приблизительно 2 час.
[0028] Стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить предварительно выбранную величину истинной деформации в металлической заготовке заданной формы. В одном варианте осуществления стадия приложения достаточной силы включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа. Используемая в настоящем документе «истинная деформация» (εtrue) определяется в соответствии со следующей формулой:
εtrue=ln(L/L0)
где L0 является первоначальной длиной материала, а L является конечной длиной материала. В одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию от приблизительно 0,05 до приблизительно 1,10. В одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,10. В другом варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,20. В еще одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,25. В другом варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,30. В еще одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,35. В другом варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 1,00. В еще одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,90. В другом варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,80. В еще одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,70. В другом варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,60. В еще одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,50. В другом варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,45. В еще одном варианте осуществления стадия (220) контактирования может включать в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию приблизительно 0,40.
[0029] В одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы состоит из материала с низкой пластичностью, такого как металлический матричный композит или интерметаллический материал. В одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы состоит из алюминида титана. Используя новые процессы, раскрытые в настоящем документе, можно способствовать более экономичному производству конечных кованых продуктов из таких материалов с низкой пластичностью. Например, материалы с низкой пластичностью могут коваться с использованием штампов и/или обрабатываться инструментами, которые находятся при более низкой температуре, чем материал с низкой пластичностью. Таким образом, в одном варианте осуществления ковка не содержит изотермическую ковку (то есть ковочный процесс не включает в себя изотермическую ковку), и таким образом может использовать любую разность температуры заготовки и температуры штампа, отмеченную выше.
[0030] В одном аспекте металлическая заготовка заданной формы состоит из титанового (Ti) сплава, и таким образом включает в себя титан в качестве преобладающего элемента сплава. В одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя по меньшей мере 48 мас.% Ti. В другом варианте осуществления титановый сплав включает в себя по меньшей мере 49 мас.% Ti. В еще одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя по меньшей мере 50 мас.% Ti. В одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя одну или более фаз алюминида титана. В одном варианте осуществления фаза (фазы) алюминида титана представляют собой одно или больше из Ti3Al и TiAl. Когда алюминиды титана присутствуют, титановый сплав может включать в себя от 5 до 49 мас.% алюминия. В одном варианте осуществления фаза (фазы) алюминида титана включают в себя TiAl. В одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя от 30 до 49 мас.% алюминия, и титановый сплав включает в себя по меньшей мере некоторое количество TiAl. В одном варианте осуществления фаза (фазы) алюминида титана включают в себя Ti3Al. В одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя от 5 до 30 мас.% алюминия, и титановый сплав включает в себя по меньшей мере некоторое количество Ti3Al. В одном варианте осуществления титановый сплав включает в себя алюминий и ванадий.
[0031] В одном варианте осуществления металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V (титановый сплав, имеющий приблизительно 6 мас.% алюминия и приблизительно 4 мас.% ванадия). В этой связи металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки от приблизительно 850°C (1562°F) до приблизительно 978°C (1792°F). В одном варианте осуществления металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки по меньшей мере 900°C (1652°F). В другом варианте осуществления металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки по меньшей мере 925°C (1697°F). В другом варианте осуществления металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки по меньшей мере 950°C (1742°F). В еще одном варианте осуществления металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки по меньшей мере 960°C (1760°F). В другом варианте осуществления металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки не более 975°C (1787°F). В еще одном варианте осуществления металлические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V могут быть нагреты до температуры пластической обработки не более 973°C (1783°F).
[0032] Конечный кованый продукт может использоваться, например, в космической, авиационной или медицинской отраслях промышленности. Конечный кованый продукт может быть, например, турбиной или лопаткой. В одном варианте осуществления конечный кованый продукт является лопаткой для турбореактивного двигателя.
[0033] Как было упомянуто выше, после стадии (100) аддитивного производства металлическая заготовка заданной формы может быть откована (200) для того, чтобы создать конечный кованый продукт. В других вариантах осуществления после стадии (100) аддитивного производства металлическая заготовка заданной формы может быть обработана посредством других видов обработки (например, горячей обработкой) для того, чтобы создать конечный кованый продукт. Например, обработка металлической заготовки заданной формы может дополнительно или альтернативно включать в себя прокатку, круговоую прокатку, ковку кольца, фасонную прокатку и/или прессование для того, чтобы создать конечный обработанный продукт. В некоторых вариантах осуществления конечный обработанный продукт может иметь улучшенные свойства, такие как, среди прочего, улучшенная пористость (например, уменьшенная пористость), улучшенная шероховатость поверхности (например, уменьшенная шероховатость поверхности, то есть более гладкая поверхность) и/или улучшенные механические свойства (например, улучшенная поверхностная твердость). В некоторых вариантах осуществления конечный обработанный продукт может иметь предопределенную форму. В некоторых вариантах осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть подвергнута круговой прокатке, ковке кольца или прессованию (например, выдавливанием через матрицу) для того, чтобы создать конечный обработанный продукт. В некоторых вариантах осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть прокатана для того, чтобы произвести конечный обработанный продукт, который имеет улучшенную пористость. В некоторых вариантах осуществления металлическая заготовка заданной формы может быть подвергнута фасонной прокатке для того, чтобы произвести конечный обработанный продукт, который имеет предопределенную форму (например кривизну, имеющую заданный радиус).
[0034] Используемый в настоящем документе термин «круговая прокатка» означает процесс раскатки кольца роликами, то есть прокатки кольца более малого диаметра (например, первого кольца, имеющего первый диаметр) в кольцо большего диаметра (например, второе кольцо, имеющее второй диаметр, где второй диаметр больше первого диаметра), опционально с модифицированным поперечным сечением (например, площадь поперечного сечения второго кольца отличается от площади поперечного сечения первого кольца) путем использования двух вращающихся роликов, один из которых размещается во внутреннем диаметре кольца, а второй находится прямо напротив первого на наружном диаметре кольца. Используемый в настоящем документе термин «ковка кольца» означает процесс раскатки кольца посредством штампов то ест обработки кольца более малого диаметра (например, первого кольца, имеющего первый диаметр) в кольцо большего диаметра (например, второе кольцо, имеющее второй диаметр, где второй диаметр больше первого диаметра), опционально с модифицированным поперечным сечением (например, площадь поперечного сечения второго кольца отличается от площади поперечного сечения первого кольца) путем сжатия кольца между двумя инструментами или штампами, один из которых размещается во внутреннем диаметре кольца, а второй находится прямо напротив первого на наружном диаметре кольца. Используемый в настоящем документе термин «фасонная прокатка» означает процесс фасонирования или формования путем обработки детали (то есть металлической заготовки заданной формы) между двумя или больше роликами, которые могут быть или могут не быть профилированными, для того, чтобы придать кривизну или форму обрабатываемой детали (то есть, металлической заготовке заданной формы).
[0035] Стадия подготовки металлической заготовки заданной формы посредством аддитивного производства (100) может включать в себя включение подложки детали в металлическую заготовку заданной формы. На Фиг. 5 показан один вариант осуществления включения подложки (400) детали в металлическую заготовку заданной формы (500). В проиллюстрированном варианте осуществления материал (450) добавляется к подложке (400) детали посредством аддитивного производства (100) для того, чтобы произвести металлическую заготовку заданной формы (500). Используемый в настоящем документе термин «подложка детали» и т.п. означает твердый материал, который может быть включен в металлическую заготовку заданной формы. Металлическая заготовка заданной формы (500), которая включает в себя подложку (400) детали, может быть откована (200) в конечный кованый продукт (600). Таким образом, конечный кованый продукт (600) может включать в себя подложку (400) детали как интегральную деталь.
[0036] Как было упомянуто выше, конечный кованый продукт может иметь некоторую величину (например, предварительно выбранную величину) истинной деформации благодаря стадии 220 контактирования. В некоторых вариантах осуществления деформация, приобретенная конечным кованым продуктом, может быть неоднородной в конечном кованом продукте из-за, например, формы ковочных штампов и/или формы металлической заготовки заданной формы. Таким образом, конечный кованый продукт может иметь области низкой и/или высокой деформации. Соответственно, подложка детали может располагаться в предопределенной области металлической заготовки заданной формы таким образом, чтобы после ковки, подложка детали располагалась в предопределенной области низкой деформации конечного кованого продукта. Область низкой деформации может быть задана на основе прогнозного моделирования или эмпирического испытания.
[0037] На Фиг. 6 показан другой вариант осуществления включения подложки (410) детали в металлическую заготовку заданной формы (510). В проиллюстрированном варианте осуществления материал добавляется к подложке (410) детали посредством аддитивного производства (100) для того, чтобы произвести металлическую заготовку заданной формы (510). Металлическая заготовка заданной формы (510) может быть откована (200) в конечный кованый продукт (610). Конечный кованый продукт (610) включает в себя подложку (410) детали как интегральную деталь.
[0038] Подложка детали может иметь предопределенную форму и/или предопределенные механические свойства (например, прочность, жесткость и подобное). В одном варианте осуществления подложка детали может быть предварительно обработанной опорной пластиной. В одном варианте осуществления форма подложки детали может быть предопределена на основе формы области низкой деформации. В одном варианте осуществления механические свойства подложки детали могут быть предопределены на основе средней истинной деформации, приобретенной металлической предварительно отформованной заготовкой, и/или истинной деформации, приобретенной внутри области низкой деформации. В одном варианте осуществления две или больше подложек детали могут быть включены в металлическую заготовку заданной формы. В одном варианте осуществления подложка детали включает в себя предварительно обработанную опорную пластину.
[0039] Подложка детали может быть выполнена из любого металла, подходящего как для аддитивного производства, так и для ковки, включая, например, среди прочего, металлы или сплавы титана, алюминия, никеля (например, INCONEL), стали и нержавеющей стали. В одном варианте осуществления подложка детали делается из того же самого материала (материалов), что и остальная часть металлической заготовки заданной формы. В одном варианте осуществления материал, добавляемый к металлической заготовке заданной формы, может быть первым материалом, тогда как подложка детали может быть выполнена из второго материала. В одном варианте осуществления первый материал может иметь первую прочность, а второй материал может иметь вторую прочность. В одном варианте осуществления первый материал может иметь первое свойство усталости, а второй материал может иметь второе свойство усталости. В одном примере подложка детали может быть первым кольцом из первого материала. Второй материал может быть добавлен посредством аддитивного производства к кольцу, формируя тем самым второе кольцо из второго материала, составляющего единое целое с первым кольцом. Таким образом может быть произведена кольцеобразная металлическая заготовка заданной формы, включающая в себя два различных материала. Кольцеобразная металлическая заготовка заданной формы может быть затем откована в кольцеобразный конечный кованый продукт, включающий в себя два различных материала. В одном варианте осуществления одно или более удерживающих колец двигателя (например, одно или более удерживающих колец аэрокосмического двигателя) могут быть сформированы описанным выше способом. Например подложка детали может включать в себя первое кольцо из материала, который имеет высокую жесткость (ударную вязкость). Второе кольцо из второго материала, который имеет высокую прочность, может быть добавлено посредством аддитивного производства к первому кольцу, формируя тем самым металлическую заготовку заданной формы. Металлическая заготовка заданной формы может быть затем откована в удерживающее кольцо двигателя, имеющее внутреннее кольцо с высокой жесткостью и внешнее кольцо с высокой прочностью.
Пример 1 – Ti-6Al-4V
[0040] Несколько заготовок заданной формы из сплава Ti-6Al-4V были произведены посредством аддитивного производства. В частности, цилиндрические заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V были произведены с помощью системы аддитивного производства путем непосредственного лазерного спекания металлов (DMLS) EOSINT M 280 производства компании EOS GmbH (Robert-Stirling-Ring 1, 82152 Крайлинг/Мюнхен, Германия). Заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V были произведены в соответствии с рекомендованными стандартом изготовителя рабочими условиями для титана. Заготовки заданной формы были затем нагреты до температуры заготовки приблизительно 958°C (1756°F) или приблизительно 972°C (1782°F). Затем некоторые из цилиндрических заготовок заданной формы были откованы с различной величиной истинной деформации с использованием температуры ковочного штампа приблизительно от 390°C до 400°C (от 734°F до 752°F), чтобы произвести цилиндрические конечные кованые продукты. Истинная деформация применялась к цилиндрическим предварительно отформованным заготовкам в направлении, параллельном оси цилиндров. Остальные заготовки заданно формы были оставлены нековаными. Некоторые из конечных кованых продуктов были затем отожжены при температуре приблизительно 732°C (1350°F) в течение приблизительно двух часов для того, чтобы произвести отожженные конечные кованые продукты. Затем были проверены механические свойства некованых заготовок заданной формы, конечных кованых продуктов и отожженных конечных кованых продуктов, включая предел текучести при растяжении (TYS), предел прочности на разрыв (UTS) и удлинение, все в направлении L, и результаты этой проверки показаны на Фиг. 3-4. Для каждого уровня деформации были проверены несколько образцов, и результаты были усреднены. Механические свойства, включая TYS, UTS и удлинение, были проверены в соответствии со стандартом ASTM E8.
[0041] Как показано, кованые продукты из сплава Ti-6Al-4V показали улучшенные свойства по сравнению с нековаными заготовками заданной формы из сплава Ti-6Al-4V. В частности (см. Фиг. 3), кованые продукты из сплава Ti-6Al-4V показали улучшенный предел прочности на разрыв (UTS) по сравнению с нековаными заготовками заданной формы из сплава Ti-6Al-4V. Например, некованые заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V достигли значения UTS приблизительно 140 тысяч фунтов на кв. дюйм. В отличие от них, кованые продукты из сплава Ti-6Al-4V достигли улучшенного предела прочности на разрыв, показав значение UTS приблизительно 149 тысяч фунтов на кв. дюйм после ковки до истинной деформации приблизительно 0,4. Кроме того, как показано на Фиг. 3, кованые продукты из сплава Ti-6Al-4V достигли улучшенного предела текучести при растяжении (TYS) по сравнению с нековаными заготовками заданной формы из сплава Ti-6Al-4V. Например, некованые заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V достигли значения TYS приблизительно 118 тысяч фунтов на кв. дюйм. В отличие от них, кованые продукты из сплава Ti-6Al-4V достигли улучшенного предела текучести при растяжении, показав значение TYS приблизительно 123 тысяч фунтов на кв. дюйм после ковки до истинной деформации приблизительно 0,4. Как показано на Фиг. 4, кованые продукты из сплава Ti-6Al-4V достигли хорошего удлинения, показав значение удлинения выше 12% после ковки.
[0042] Кроме того, отожженные конечные кованые продукты продемонстрировали улучшенные свойства по сравнению с конечными коваными продуктами, которые не подвергались отжигу. В частности (см. Фиг. 3), отожженные конечные кованые продукты продемонстрировали улучшенный предел текучести при растяжении (TYS) по сравнению с конечными коваными продуктами, которые не подвергались отжигу. Например, отожженные конечные кованые продукты, которые были откованы до истинной деформации приблизительно 0,2, показали значение TYS приблизительно на 10% выше по сравнению с конечными коваными продуктами, которые не подвергались отжигу. Кроме того, как показано на Фиг. 3, отожженные конечные кованые продукты продемонстрировали предел прочности на разрыв (UTS), аналогичный UTS конечных кованых продуктов, которые не подвергались отжигу. Таким образом, отжиг конечных кованых продуктов увеличивал значение TYS без ухудшения значения UTS. Как показано на Фиг. 4, отожженные конечные кованые продукты продемонстрировали улучшенное удлинение по сравнению с конечными коваными продуктами, которые не подвергались отжигу.
[0043] Фиг. 8-11 представляют собой микроснимки, показывающие микроструктуры цилиндрических заготовок заданной формы и цилиндрических конечных кованых продуктов Примера 1. Все из этих микроснимков были сделаны в поперечной ориентации и в середине цилиндра. На Фиг. 7 проиллюстрирован один вариант осуществления цилиндрического конечного кованого продукта. В проиллюстрированном варианте осуществления конечный кованый продукт был откован в направлении Z. Плоскость X-Y, показанная на Фиг. 7, представляет собой поперечную ориентацию, а плоскость X-Z представляет собой продольную ориентацию. На Фиг. 8 показан микроснимок заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V, произведенной посредством аддитивного производства. Как можно видеть на Фиг. 8, микроструктура состоит из преобразованной бета-фазы материала с явными зернами предшествующей бета-фазы. Фиг. 9 представляет собой микроснимок произведенной посредством аддитивного производства заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V, которая была предварительно нагрета до температуры приблизительно 1750°F. Как можно видеть на Фиг. 9, микроструктура после предварительного нагрева представляет собой преобразованную бета-фазу материала с формированием и ростом иглообразной альфа-фазы материала. Первичная альфа-фаза материала не наблюдается. Фиг. 10 представляет собой микроснимок произведенной посредством аддитивного производства заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V, которая была предварительно нагрета до температуры приблизительно 1750°F, а затем откована до истинной деформации приблизительно 0,7 (например, конечный кованый продукт). Как можно видеть на Фиг. 10, стадии предварительного нагрева и ковки приводят к более мелкой зернистой структуре, перемежающейся зародышеобразованием зерен первичной альфа-фазы, вкрапленных в матрицу. Эти вкрапленные зерна первичной альфа-фазы наблюдаются как маленькие белые круглые точки. Фиг. 11 представляет собой микроснимок произведенной посредством аддитивного производства заготовки заданной формы из сплава Ti-6Al-4V, которая была предварительно нагрета до температуры приблизительно 1750°F, затем откована до истинной деформации приблизительно 0,7, а затем отожжена при температуре приблизительно 1350°F (например, отожженный конечный кованый продукт). Как можно видеть на Фиг. 11, в дополнение к малым круглым зернам первичной альфа-фазы материала, вкрапленным в матрицу, также сформировались первичные зерна альфа-фазы материала.
[0044] В то время как различные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны подробно, очевидно, что модификации и адаптации этих вариантов осуществления будут выполнены специалистами в данной области техники. Однако следует ясно понимать, что такие модификации и адаптации не выходят за рамки духа и области охвата настоящего изобретения.

Claims (66)

1. Способ производства кованых металлических продуктов, включающий в себя:
(a) использование аддитивного производства для производства металлической заготовки заданной формы;
(b) ковку металлической заготовки заданной формы в конечный кованый продукт после стадии (a) аддитивного производства, причем стадия ковки металлической заготовки заданной формы в конечный кованый продукт включает использование чернового ручья ковочного штампа для штампования.
2. Способ по п. 1, в котором стадия ковки включает в себя единственную стадию штампования с использованием ковочного штампа.
3. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка включает в себя по меньшей мере одно из титана, алюминия, никеля, стали и нержавеющей стали.
4. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы выполнена из титанового сплава.
5. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы выполнена из алюминиевого сплава.
6. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы выполнена из никелевого сплава.
7. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы выполнена из стали или из нержавеющей стали.
8. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы является металлическим матричным композитом.
9. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы включает в себя алюминид титана.
10. Способ по п. 1, в котором стадия ковки включает в себя:
нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической обработки и контактирование металлической заготовки заданной формы с ковочным штампом.
11. Способ по п. 10, в котором, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 10°F ниже, чем температура пластической обработки.
12. Способ по п. 10, в котором, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 25°F ниже, чем температура пластической обработки.
13. Способ по п. 10, в котором, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 50°F ниже, чем температура пластической обработки.
14. Способ по п. 10, в котором, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 100°F ниже, чем температура пластической обработки.
15. Способ по п. 10, в котором, когда начинается стадия контактирования, ковочный штамп имеет температуру по меньшей мере на 200°F ниже, чем температура пластической обработки.
16. Способ по п. 1, в котором конечный кованый продукт является лопаткой для турбореактивного двигателя.
17. Способ по п. 4, в котором титановый сплав включает в себя по меньшей мере 50 мас.% Ti и по меньшей мере одну фазу алюминида титана, причем по меньшей мере одна фаза алюминида титана выбирается из группы, состоящей из Ti3Al, TiAl и их комбинаций.
18. Способ по п. 17, в котором титановый сплав включает в себя от 5 до 49 мас.% алюминия.
19. Способ по п. 17, в котором титановый сплав включает в себя от 30 до 49 мас.% алюминия и по меньшей мере некоторое количество TiAl.
20. Способ по п. 17, в котором титановый сплав включает в себя от 5 до 30 мас.% алюминия и по меньшей мере некоторое количество Ti3Al.
21. Способ по п. 4, в котором титановый сплав является сплавом Ti-6Al-4V.
22. Способ по п. 21, в котором стадия ковки включает в себя:
нагревание металлической заготовки заданной формы до температуры пластической обработки и контактирование металлической заготовки заданной формы с ковочным штампом.
23. Способ по п. 22, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию от приблизительно 0,05 до приблизительно 1,10.
24. Способ по п. 23, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,10.
25. Способ по п. 24, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,20.
26. Способ по п. 25, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,25.
27. Способ по п. 26, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,30.
28. Способ по п. 27, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию по меньшей мере 0,35.
29. Способ по п. 23, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 1,00.
30. Способ по п. 29, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,90.
31. Способ по п. 30, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,80.
32. Способ по п. 31, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,70.
33. Способ по п. 32, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,60.
34. Способ по п. 33, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,50.
35. Способ по п. 33, в котором стадия контактирования включает в себя приложение достаточной силы к металлической заготовке заданной формы посредством ковочного штампа для того, чтобы обеспечить в металлической заготовке заданной формы истинную деформацию не более 0,45.
36. Способ по любому из пп. 23-35, в котором стадия приложения достаточной силы включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа.
37. Способ по п. 22, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки от 850°C до 978°C.
38. Способ по п. 37, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки по меньшей мере 900°C.
39. Способ по п. 36, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки по меньшей мере 950°C.
40. Способ по п. 39, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки по меньшей мере 960°C.
41. Способ по п. 40, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки не более 975°C.
42. Способ по п. 41, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки не более 973°C.
43. Способ по п. 1, в котором стадия (а) аддитивного производства включает в себя:
добавление материала посредством аддитивного производства к подложке детали, производя тем самым металлическую заготовку заданной формы.
44. Способ по п. 43, в котором подложка детали включает в себя первое кольцо из первого материала, а стадия (a) аддитивного производства включает в себя:
добавление второго материала посредством аддитивного производства к первому кольцу, формируя тем самым второе кольцо, причем второе кольцо составляет единое целое с первым кольцом.
45. Способ по п. 43, в котором материал является первым материалом, имеющим первую прочность, причем подложка детали состоит из второго материала, имеющего вторую прочность.
46. Способ по п. 43, в котором материал является первым материалом, имеющим первое свойство усталости, причем подложка детали состоит из второго материала, имеющего второе свойство усталости.
47. Способ по п. 1, включающий в себя после стадии (b) ковки отжиг конечного кованого продукта.
48. Способ по п. 47, в котором металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, а стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 640°C до приблизительно 816°C.
49. Способ по п. 48, в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 670°C до приблизительно 750°C.
50. Способ по п. 49, в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 700°C до приблизительно 740°C.
51. Способ по п. 50, в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры приблизительно 732°C.
52. Способ производства обработанных металлических продуктов, включающий в себя:
(a) использование аддитивного производства для производства металлической заготовки заданной формы;
(b) после стадии (а) аддитивного производства обработку металлической заготовки заданной формы в конечный обработанный продукт посредством по меньшей мере одного из: (i) прокатки, (ii) раскатки кольца роликами, (iii) раскатки кольца посредством штампов, (iv) прессования и (v) их комбинаций.
53. Способ по п. 52, в котором обработка является прокаткой.
54. Способ по п. 53, в котором обработка является фасонной прокаткой.
55. Способ по п. 52, в котором обработка является раскаткой кольца роликами.
56. Способ по п. 52, в котором обработка является раскаткой кольца посредством штампов.
57. Способ по п. 52, в котором обработка является прессованием.
RU2016104070A 2013-07-10 2014-07-09 Способы для производства кованых продуктов и других обработанных продуктов RU2701774C2 (ru)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361844744P 2013-07-10 2013-07-10
US61/844,744 2013-07-10
US201361845260P 2013-07-11 2013-07-11
US61/845,260 2013-07-11
US201361895046P 2013-10-24 2013-10-24
US61/895,046 2013-10-24
US201361913077P 2013-12-06 2013-12-06
US61/913,077 2013-12-06
US201461955027P 2014-03-18 2014-03-18
US61/955,027 2014-03-18
PCT/US2014/045952 WO2015006447A1 (en) 2013-07-10 2014-07-09 Methods for producing forged products and other worked products

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016104070A RU2016104070A (ru) 2017-08-15
RU2016104070A3 RU2016104070A3 (ru) 2018-06-22
RU2701774C2 true RU2701774C2 (ru) 2019-10-01

Family

ID=52275960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104070A RU2701774C2 (ru) 2013-07-10 2014-07-09 Способы для производства кованых продуктов и других обработанных продуктов

Country Status (10)

Country Link
US (3) US9296036B2 (ru)
EP (1) EP3019291A4 (ru)
JP (2) JP6626441B2 (ru)
KR (1) KR20160028469A (ru)
CN (2) CN105358270B (ru)
AU (2) AU2014287260B2 (ru)
CA (1) CA2915299A1 (ru)
MX (1) MX2015017559A (ru)
RU (1) RU2701774C2 (ru)
WO (1) WO2015006447A1 (ru)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015081996A1 (en) * 2013-12-04 2015-06-11 European Space Agency Manufacturing of a ceramic article from a metal preform or metal matrix composite preform provided by 3d-printing or 3d-weaving
US20220097139A1 (en) * 2014-04-29 2022-03-31 Saint Jean Industries Method for the production of parts made from metal or metal matrix composite and resulting from additive manufacturing followed by an operation involving the forging of said parts
FR3020291B1 (fr) * 2014-04-29 2017-04-21 Saint Jean Ind Procede de fabrication de pieces metalliques ou en composite a matrice metallique issues de fabrication additive suivie d'une operation de forgeage desdites pieces
WO2016149196A2 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Alcoa Inc. Methods of producing wrought products with internal passages
JP6646292B2 (ja) * 2015-05-18 2020-02-14 国立研究開発法人産業技術総合研究所 金属積層造形と塑性加工を複合した金属素材の製造方法
US10434557B2 (en) 2015-12-08 2019-10-08 Michael G. Polo Method for hot forming sheets having arcuate shapes
US10767241B2 (en) 2015-12-08 2020-09-08 Michael G. Polo Support fixture for heat treating sheets having complex shapes
CN108472712A (zh) * 2016-01-14 2018-08-31 奥科宁克公司 用于生产锻造产品和其它加工产品的方法
CA3011483C (en) * 2016-01-14 2020-07-07 Arconic Inc. Methods for producing additively manufactured products
US9995187B2 (en) 2016-01-26 2018-06-12 Honda Motor Co., Ltd. Intake valve apparatus for use with a combustion engine and methods of use and manufacture thereof
US10704127B2 (en) * 2016-03-21 2020-07-07 Raytheon Technologies Corporation Method of forming aluminum alloy airfoils
CN107234197B (zh) * 2016-03-29 2019-11-05 通用电气公司 近净形制造方法
RU2614294C1 (ru) * 2016-04-04 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Способ изготовления штамповок лопаток из титановых сплавов
WO2017185079A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Arconic Inc. Improved methods for finishing extruded titanium products
FR3051697B1 (fr) * 2016-05-27 2018-05-11 Saint Jean Industries Procede de fabrication d'une piece constituee au moins partiellement d'un alliage metallique, et methode d'optimisation.
US10279521B1 (en) 2016-08-12 2019-05-07 Smith & Nephew, Inc. Forming of additively manufactured product
GB201616942D0 (en) * 2016-10-05 2016-11-16 Imperial Innovations Limited Method of creating a component using additive manufacturing
FR3059578B1 (fr) 2016-12-07 2019-06-28 Constellium Issoire Procede de fabrication d'un element de structure
CN110192107A (zh) * 2017-01-25 2019-08-30 奥科宁克公司 增材制造的零件及相关方法
FR3065178B1 (fr) 2017-04-14 2022-04-29 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
FR3066129B1 (fr) 2017-05-12 2019-06-28 C-Tec Constellium Technology Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
US10513076B1 (en) * 2017-06-06 2019-12-24 Anthony Freakes 3D printing devices and methods
EP3431719A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-23 Siemens Aktiengesellschaft Manufacturing method
EP3689493B1 (en) 2017-09-29 2022-11-16 Hitachi Metals, Ltd. Method for producing hot-forged material
WO2019065542A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 日立金属株式会社 熱間鍛造材の製造方法
DE102017221126A1 (de) * 2017-11-27 2019-05-29 Sms Group Gmbh Walzgerüst
FR3077524B1 (fr) 2018-02-08 2021-01-15 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium et de chrome
WO2020002813A1 (fr) 2018-06-25 2020-01-02 C-Tec Constellium Technology Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
FR3082763A1 (fr) 2018-06-25 2019-12-27 C-Tec Constellium Technology Center Procede de fabrication d une piece en alliage d aluminium
FR3083479B1 (fr) 2018-07-09 2021-08-13 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
FR3083478B1 (fr) 2018-07-09 2021-08-13 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
CN109175923B (zh) * 2018-08-14 2021-03-05 南通中能机械制造有限公司 一种风机动叶简易模锻的锻模具及动叶创新加工方法
FR3086303B1 (fr) 2018-09-21 2021-07-09 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
FR3086873B1 (fr) 2018-10-05 2022-05-27 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
WO2020070453A1 (fr) 2018-10-05 2020-04-09 C-Tec Constellium Technology Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
FR3086872B1 (fr) 2018-10-05 2022-05-27 C Tec Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
CN109352279A (zh) * 2018-11-14 2019-02-19 中国航发动力股份有限公司 一种tc4钛合金圆-t形锻件的模锻成形方法
EP3663878A1 (en) 2018-12-04 2020-06-10 Siemens Aktiengesellschaft Method of designing an intermediate product, computer pro-gram product, method of additive manufacturing, method of manufacturing a component and a corresponding component
CN109530696B (zh) * 2018-12-28 2020-12-22 天津镭明激光科技有限公司 一种基板作为零件一部分的激光选区熔化成形方法
FR3092119B1 (fr) 2019-01-24 2020-12-25 C Tec Constellium Tech Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium, l'alliage comportant au moins du zirconium et du magnésium
WO2020095009A2 (fr) 2019-01-24 2020-05-14 C-Tec Constellium Technology Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
FR3092777A1 (fr) 2019-02-15 2020-08-21 C-Tec Constellium Technology Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
WO2020165543A1 (fr) 2019-02-15 2020-08-20 C-Tec Constellium Technology Center Procede de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
FR3103123B1 (fr) 2019-11-19 2022-07-01 C Tec Constellium Tech Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
CN111057903B (zh) * 2019-12-09 2021-06-08 湖南湘投金天科技集团有限责任公司 一种大规格钛合金锁紧环及其制备方法
CN111099523B (zh) * 2020-01-15 2021-09-10 岳西县盛宏工贸有限责任公司 一种叉车门架倾斜缸活塞杆端部安装支座及其锻压工艺
FR3110097B1 (fr) 2020-05-13 2022-11-18 C Tec Constellium Tech Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
FR3110095B1 (fr) 2020-05-13 2022-11-11 C Tec Constellium Tech Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
JP7341969B2 (ja) * 2020-09-30 2023-09-11 三菱重工業株式会社 タービンの設計及び製造方法
DE102020214700A1 (de) 2020-11-23 2022-05-25 MTU Aero Engines AG Verfahren zur herstellung eines bauteils aus einer tial – legierung und entsprechend hergestelltes bauteil
US11786973B2 (en) * 2020-12-18 2023-10-17 General Electric Company Method for manufacturing a component using an additive process
FR3123235A1 (fr) 2021-05-28 2022-12-02 C-Tec Constellium Technology Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium mettant en œuvre une technique de fabrication additive avec préchauffage.
CN113927043B (zh) * 2021-10-18 2023-04-18 四川大学 一种制备Ti-55531高强高韧钛合金3D打印-锻造结合件的方法
CN113976659A (zh) * 2021-10-26 2022-01-28 上海工程技术大学 一种基于外场辅助增材制造金属管材的方法
CN114160728A (zh) * 2021-11-18 2022-03-11 王江明 一种航空零部件涡轮扇叶的加工工艺
FR3136390A1 (fr) 2022-06-10 2023-12-15 C-Tec Constellium Technology Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium
FR3139018A1 (fr) 2022-08-25 2024-03-01 C-Tec Constellium Technology Center Procédé de fabrication d'une pièce en alliage d'aluminium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2328357C2 (ru) * 2002-10-31 2008-07-10 Дженерал Электрик Компани Квазиизотермическая ковка суперсплава на основе никеля
WO2010049696A2 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Mtt Technologies Limited Additive manufacturing apparatus and method
RU2450891C1 (ru) * 2010-12-16 2012-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Способ спекания деталей лазерным послойным синтезом
US20130071562A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1517283A (en) * 1974-06-28 1978-07-12 Singer Alec Production of metal articles
US4055975A (en) * 1977-04-01 1977-11-01 Lockheed Aircraft Corporation Precision forging of titanium
US4294615A (en) 1979-07-25 1981-10-13 United Technologies Corporation Titanium alloys of the TiAl type
US4839245A (en) * 1985-09-30 1989-06-13 Union Carbide Corporation Zirconium nitride coated article and method for making same
US5118363A (en) 1988-06-07 1992-06-02 Aluminum Company Of America Processing for high performance TI-6A1-4V forgings
US5102451A (en) * 1990-11-08 1992-04-07 Dynamet Technology, Inc. Titanium aluminide/titanium alloy microcomposite material
US5622216A (en) 1994-11-22 1997-04-22 Brown; Stuart B. Method and apparatus for metal solid freeform fabrication utilizing partially solidified metal slurry
EP0852164B1 (en) * 1995-09-13 2002-12-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing titanium alloy turbine blades and titanium alloy turbine blades
CN2247572Y (zh) * 1995-09-13 1997-02-19 胡俊威 钢铁表环烧结复合粉末铜合金双金属材料
US6519500B1 (en) 1999-09-16 2003-02-11 Solidica, Inc. Ultrasonic object consolidation
GB0103752D0 (en) 2001-02-15 2001-04-04 Vantico Ltd Three-Dimensional printing
JPWO2003091468A1 (ja) * 2002-04-26 2005-09-02 Ｊｆｅスチール株式会社 チタン合金の鍛造方法並びにチタン合金鍛造材
US7087109B2 (en) 2002-09-25 2006-08-08 Z Corporation Three dimensional printing material system and method
GB0317765D0 (en) * 2003-07-30 2003-09-03 Rolls Royce Plc Deformed forging
US20060065330A1 (en) 2004-09-29 2006-03-30 Cooper Khershed P Porous metallic product and method for making same
JP5325422B2 (ja) 2005-01-31 2013-10-23 マテリアルズ アンド エレクトロケミカル リサーチ コーポレイション ニア・ネット・シェイプのチタン体の低コストの製造法
US7998287B2 (en) * 2005-02-10 2011-08-16 Cabot Corporation Tantalum sputtering target and method of fabrication
US20070023975A1 (en) 2005-08-01 2007-02-01 Buckley Daniel T Method for making three-dimensional preforms using anaerobic binders
US20070118243A1 (en) 2005-10-14 2007-05-24 Vantus Technology Corporation Personal fit medical implants and orthopedic surgical instruments and methods for making
US8017070B2 (en) 2007-05-17 2011-09-13 The Boeing Company Direct to metal sintering of 17-4PH steel
US20100279007A1 (en) 2007-08-14 2010-11-04 The Penn State Research Foundation 3-D Printing of near net shape products
US20090260724A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 United Technologies Corporation Heat treatable L12 aluminum alloys
US8512808B2 (en) * 2008-04-28 2013-08-20 The Boeing Company Built-up composite structures with a graded coefficient of thermal expansion for extreme environment applications
US20110183030A1 (en) 2008-12-23 2011-07-28 Husky Injection Molding Systems Ltd. Hot-Runner System having Nano-Structured Material
US20100242843A1 (en) 2009-03-24 2010-09-30 Peretti Michael W High temperature additive manufacturing systems for making near net shape airfoils leading edge protection, and tooling systems therewith
US8240046B2 (en) 2009-03-24 2012-08-14 General Electric Company Methods for making near net shape airfoil leading edge protection
US20110097213A1 (en) 2009-03-24 2011-04-28 Peretti Michael W Composite airfoils having leading edge protection made using high temperature additive manufacturing methods
US8828311B2 (en) * 2009-05-15 2014-09-09 Board Of Regents, The University Of Texas System Reticulated mesh arrays and dissimilar array monoliths by additive layered manufacturing using electron and laser beam melting
US8728388B2 (en) * 2009-12-04 2014-05-20 Honeywell International Inc. Method of fabricating turbine components for engines
EP2465549A1 (en) 2010-11-17 2012-06-20 Zimmer GmbH Porous metal structures made from polymer preforms
JP5411120B2 (ja) * 2010-12-27 2014-02-12 株式会社日立製作所 チタン合金製タービン翼
US10156140B2 (en) * 2011-02-16 2018-12-18 Keystone Synergistic Enterprises, Inc. Metal joining and strengthening methods utilizing microstructural enhancement
US9364887B2 (en) * 2011-03-01 2016-06-14 Snecma Process for manufacturing a metal part, such as turbine engine blade reinforcement
CN102179637B (zh) * 2011-05-06 2013-01-02 罗键 不等截面双金属传动件制造方法及设备
US20130039799A1 (en) 2011-08-10 2013-02-14 Summit Materials, Llc Method of Making Near-Net Shapes From Powdered Metals
CA2857404A1 (en) 2011-12-14 2013-06-20 Alstom Technology Ltd. Method for additively manufacturing an article made of a difficult-to-weld material
GB2523857B (en) 2012-02-24 2016-09-14 Malcolm Ward-Close Charles Processing of metal or alloy objects
DE102013106694A1 (de) * 2013-06-26 2015-01-15 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2328357C2 (ru) * 2002-10-31 2008-07-10 Дженерал Электрик Компани Квазиизотермическая ковка суперсплава на основе никеля
WO2010049696A2 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Mtt Technologies Limited Additive manufacturing apparatus and method
RU2450891C1 (ru) * 2010-12-16 2012-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Способ спекания деталей лазерным послойным синтезом
US20130071562A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Honeywell International Inc. Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes

Also Published As

Publication number Publication date
US20160207092A1 (en) 2016-07-21
MX2015017559A (es) 2016-05-09
AU2014287260B2 (en) 2018-05-31
WO2015006447A1 (en) 2015-01-15
KR20160028469A (ko) 2016-03-11
RU2016104070A (ru) 2017-08-15
RU2016104070A3 (ru) 2018-06-22
US20150013144A1 (en) 2015-01-15
CN105358270A (zh) 2016-02-24
US20160193649A1 (en) 2016-07-07
JP6626441B2 (ja) 2019-12-25
US10307814B2 (en) 2019-06-04
US10220434B2 (en) 2019-03-05
EP3019291A1 (en) 2016-05-18
JP2016529106A (ja) 2016-09-23
CA2915299A1 (en) 2015-01-15
AU2018219985A1 (en) 2018-09-13
US9296036B2 (en) 2016-03-29
CN108500184A (zh) 2018-09-07
EP3019291A4 (en) 2017-03-01
CN105358270B (zh) 2018-12-07
JP2020032466A (ja) 2020-03-05
AU2014287260A1 (en) 2016-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2701774C2 (ru) Способы для производства кованых продуктов и других обработанных продуктов
JP2016529106A5 (ru)
RU2705841C1 (ru) Способы получения изделий посредством аддитивного производства
CN101422861B (zh) 一种异形深孔类零件的精密成形方法
RU2702888C1 (ru) Способы получения кованых изделий и других обработанных изделий
US20120031516A1 (en) Axle Sleeve Manufacturing Process
US20170056961A1 (en) Method of manufacturing multi-material gears
US8956049B2 (en) Method for producing a fracture-divided component, and component produced according to the method
JPH09505379A (ja) 一体中空カムシャフトとその製造方法
KR20130087573A (ko) 냉간 후방 압출 단조용 펀치, 냉간 후방 압출 단조 장치, 브레이크 피스톤용 소형재의 제조 방법, 브레이크 피스톤의 제조 방법 및 바닥이 있는 원통 형상 단조품의 제조 방법
CN109013995B (zh) 一种钛合金锻件近等温精密锻造方法
CN107649835B (zh) 一种耐腐蚀桥梁用预制钢架及其制造方法
JP5588884B2 (ja) マグネシウム合金鍛造ピストンの製造方法およびマグネシウム合金鍛造ピストン
JP4611161B2 (ja) チタン材からなる有底円筒状の鍛造成形品
JP2016209895A (ja) 恒温鍛造部品及び恒温鍛造部品の製造方法
RU2507022C2 (ru) Способ изготовления уплотнительных колец
EA016027B1 (ru) Способ формообразования поковки штифта эндопротеза тазобедренного сустава
JP2001212644A (ja) 断面一定のアルミニウム製品の製造方法
RU2524883C1 (ru) Способ изготовления точных штамповок
León Iriarte et al. Mechanical properties analysis of an Al-Mg alloy connecting rod with submicrometric structure
Bewlay et al. Roll Forming of Axially Symmetric Components
JP2015085381A (ja) 恒温鍛造部品及び恒温鍛造部品の製造方法
JP2005169402A (ja) 冷間鍛造用中空スラグ及びその製造方法、並びにその中空スラグを用いた冷間鍛造部品

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner