用于制作锻造产品和其他加工产品的方法技术

本发明专利技术公开了用于制作锻造产品和其他加工产品的方法。在一个实施例中，一种方法包括采用增材制造来制作金属预成型件，并且在所述采用步骤后，将所述金属预成型件锻造为锻造成品。可将所述锻造成品可选地退火。

Method for making forged products and other processed products

The invention discloses a method for making forged products and other processed products. In one embodiment, a method includes fabricating a metal preform using augmented manufacturing, and forging the metal preform into a forged product after the adoption step. The forging product can be annealed selectively.

【技术实现步骤摘要】
用于制作锻造产品和其他加工产品的方法本申请是申请日为2014年7月9日，专利技术名称为“用于制作锻造产品和其他加工产品的方法”的中国专利申请201480039061.7的分案申请。
技术介绍
可通过锻造操作使金属产品成形。为了锻造金属产品，每个零件可能用到若干级进模(平模和/或不同形状的模)，其中所述模中第一模的平模或模腔被设计为使锻坯变形为第一形状，该第一形状由该特定模的构型限定，下一个模被成形为执行锻坯的锻造变形中的下一个后续步骤，以此类推，直到最后一个模最终赋予锻件完全变形的形状。参见美国专利No.4,055,975。
技术实现思路
本专利申请广义地涉及用于制作加工金属产品(例如，锻造金属产品；其他类型的热加工和/或冷加工金属产品)的改进方法。在一个实施例中，一种方法包括采用增材制造来制作金属预成型件。在该采用步骤后，可将金属预成型件锻造为锻造成品。在一个实施例中，锻造步骤包括单模锻造步骤。在一个实施例中，金属预成型件包含钛、铝、镍、钢和不锈钢中的至少一种。在一个实施例中，金属预成型件可以是钛合金。例如，金属预成型件可包含Ti-6Al-4V合金。在另一个实施例中，金属预成型件可以是铝合金。在又一个实施例中，金属预成型件可以是镍合金。在又一个实施例中，金属预成型件可以是钢和不锈钢中的一种。在另一个实施例中，金属预成型件可以是金属基复合材料。在又一个实施例中，金属预成型件可包含铝化钛。例如，在一个实施例中，钛合金可包含至少48重量％的Ti和至少一种铝化钛相，其中该至少一种铝化钛相选自由Ti3Al、TiAl以及它们的组合组成的组。在另一个实施例中，钛合金包含至少49重量％的Ti。在又一个实施例中，钛合金包含至少50重量％的Ti。在另一个实施例中，钛合金包含5至49重量％的铝。在又一个实施例中，钛合金包含30至49重量％的铝，并且钛合金包含至少一些TiAl。在又一个实施例中，钛合金包含5至30重量％的铝，并且钛合金包含至少一些Ti3Al。锻造步骤可包括将金属预成型件加热至锻坯温度，并且使金属预成型件与锻模接触。在一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少10℉。在另一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少25℉。在又一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少50℉。在另一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少100℉。在又一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少200℉。在一个方面，锻造成品为发动机的部件。在一个实施例中，锻造成品为喷气发动机的叶片。在另一个实施例中，如下所述，锻造成品为发动机包容环。在另一方面，一种方法可包括采用增材制造来制作金属预成型件，并且在所述采用步骤同时或之后，经由以下的至少一种方式将金属预成型件加工为加工成品：(i)轧制，(ii)环轧，(iii)环锻，(iv)成形轧制，(v)挤压，以及(vi)它们的组合。在一个实施例中，加工方式为轧制。在另一个实施例中，加工方式为环轧。在又一个实施例中，加工方式为环锻。在另一个实施例中，加工方式为成形轧制。在又一个实施例中，加工方式为挤压。当金属预成型件包含Ti-6Al-4V合金时，锻造步骤可包括将金属预成型件加热至锻坯温度，并且使金属预成型件与锻模接触。就这一点而言，接触步骤可包括借助锻模使金属预成型件变形。在一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现0.05到1.10的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现至少0.10的真应变。在又一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现至少0.20的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现至少0.25的真应变。在又一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现至少0.30的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现至少0.35的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于1.00的真应变。在又一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于0.90的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于0.80的真应变。在又一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于0.70的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于0.60的真应变。在又一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于0.50的真应变。在另一个实施例中，接触步骤包括借助锻模使金属预成型件变形，以在金属预成型件中实现不大于0.45的真应变。如上所述，锻造步骤可包括将金属预成型件加热至锻坯温度。在一个方面，锻造步骤可包括将金属预成型件加热至锻坯温度。在一种方法中，金属预成型件被加热至850℃到978℃的锻坯温度。在一个实施例中，金属预成型件被加热至至少900℃的锻坯温度。在另一个实施例中，金属预成型件被加热至至少950℃的锻坯温度。在又一个实施例中，金属预成型件被加热至至少960℃的锻坯温度。在另一个实施例中，金属预成型件被加热至不高于975℃的锻坯温度。在又一个实施例中，金属预成型件被加热至不高于973℃的锻坯温度。在一个方面，采用增材制造来制作金属预成型件的步骤可包括通过增材制造将材料添加到建造基底中，从而制作金属预成型件。在一个实施例中，该材料为具有第一强度的第一材料，并且其中建造基底由具有第二强度的第二材料构成。第一材料可具有第一疲劳性能，第二材料可具有第二疲劳性能。例如，可通过增材制造将具有低强度和高韧性的一层第一材料添加到由具有高强度和低韧性的第二材料构成的建造基底中，从而制作用于(例如)射击应用的金属预成型件。在一个实施例中，建造基底包含第一材料的第一环，并且所述采用步骤包括通过增材制造将第二材料添加到第一环中，从而形成第二环，其中第二环与第一环成为一体。就这一点而言，在另一方面，该方法可包括在锻造步骤之后将锻造成品退火。在一个实施例中，当金属预成型件包含Ti-6Al-4V合金时，退火步骤可包括将锻造成品加热至约640℃到约816℃的温度。在另一个实施例中，当金属预成型件包含Ti-6Al-4V合金时，退火步骤可包括将锻造成品加热至约670℃到约750℃的温度。在又一个实施例中，当金属预成型件包含Ti-6Al-4V合金时，退火步骤可包括将锻造成品加热至约700℃到约740℃的温度。在另一个实施例中，当金属预成型件包含Ti-6Al-4V合金时，退火步骤可包括将锻造成品加热至约732℃的温度。附图说明图1为制作锻造成品的方法的一个实施例的示意图。图2为制作锻造成品的方法的一个实施例的示意图，其中该方法包括可选的退火步骤。图3至图4为示出实例1的数据的图表。图5为制作锻造成品的方法的一个实施例的示意图，其中锻造成品包括一体的建造基底。图6为制作锻造成品的方法的另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，所述方法包括：(a)采用增材制造来制作金属预成型件；(b)在所述采用步骤(a)之后，通过以下加工方式中的至少一种将所述金属预成型件锻造成加工成品：(i)轧制，(ii)环轧，(iii)环锻，(iv)成形轧制，(v)挤压，以及(vi)它们的组合。

【技术特征摘要】
2013.07.10 US 61/844,744;2013.07.11 US 61/845,260;1.一种方法，所述方法包括：(a)采用增材制造来制作金属预成型件；(b)在所述采用步骤(a)之后，通过以下加工方式中的至少一种将所述金属预成型件锻造成加工成品：(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·布什，E·V·罗吉尔，E·L·库文，L·N·米勒，R·J·里奥嘉，B·H·博德利，
申请(专利权)人：奥科宁克有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US