超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法技术

本发明专利技术属于热加工普通模锻技术领域，涉及超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法。该方法包括：步骤1：根据金属充填性和金属流动性和锻件的难形成部位，确定模具型腔部位的设计需要考虑的两个因素：a.模具阶梯过渡或转角过渡的部位采用大凹圆角，以提高金属流动性；b.调整模具毛边槽的厚度，以增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整；步骤2：根据上述两个因素，设计模具；步骤3：确定超高强钢的锻造加热制度，使锻造加热温度控制在1050℃以下；步骤4：以减少超高强钢的锻造火次，增加超高强钢的单火次的变形量为原则，确定锻造火次和变形量。

【技术实现步骤摘要】
超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法
本专利技术属于热加工普通模锻
，涉及超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法。
技术介绍
AerMet100钢是美国Carpenter技术公司开发的超高强度钢，是一种时效硬化马氏体钢，具有高强度、高断裂韧度优异的抗应力腐蚀能力，是近年来国内应用较为广泛的新材料。主要应用于飞机起落架，从承担的多个项目的A-100钢锻件生产过程中，发现该钢生产的锻件晶粒度不合格现象时有发生。最差时锻件局部晶粒度为5.5级，远低于标准要求的≥8级。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种超高强度钢的热加工锻造方法。能够晶粒细化，较细的晶粒能够有效的阻碍裂纹扩展，显著提高超高强钢的强韧性。为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：。一种超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法，包括：步骤1：根据金属充填性和金属流动性和锻件的难形成部位，确定模具型腔部位的设计需要考虑的两个因素：a.模具阶梯过渡或转角过渡的部位采用大凹圆角，以提高金属流动性；b.调整模具毛边槽的厚度，以增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整；步骤2：根据上述两个因素，设计模具；步骤3：确定超高强钢的锻造加热制度，使锻造加热温度控制在1050℃以下；步骤4：以减少超高强钢的锻造火次，增加超高强钢的单火次的变形量为原则，确定锻造火次和变形量。所述方法还包括：采用上述设计的模具、锻造加热制度、锻造火次和变形量进行锻造。锻造时每火次变形量不小于30％。调整模具毛边槽的厚度，包括：减小局部难填充部位毛边桥的厚度，增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整；局部难填充部位是指填充不充分的部位。难成型部位包括：高筋与腹板相接处、高台处。优选的锻造火次为1火次。超高强钢的化学成分质量百分比为：碳含量C＝0.21～0.25、钴含量Co＝13.00～14.00、镍含量Ni＝11.00～12.00、铬含量Cr＝2.90～3.30、钼含量Mo＝1.10～1.30、同时含有其他微量元素S、P、Si、Mn、Al、Ti、O、N，其余为铁Fe。一种计算机可读的存储介质，所述存储介质上存储有处理程序，该处理程序被处理器执行上述方法。本专利技术的有益效果是：1.针对形状复杂的起落架用结构超高强钢锻件，其形状多包含两侧的加强筋，存在方向相反的高台，在锻件设计之初，必须充分考虑高筋与腹板相接处、高台处等难成型部位的金属的流动。采用增大局部凹圆角，提高金属流动性。减小局部难填充部位毛边桥的厚度，增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整。2.高于1050℃加热时，锻件不变形区低倍组织存在粗晶。起落架用结构超高强钢锻件属异形锻件，锻荒及模锻生产时，不可避免存在局部空烧现象，因此，锻造加热温度应控制在1050℃以下为最佳。3.锻造时每火次变形量不小于30％，且应尽量减少锻造加热火次。较大的单火次变形量可以使锻件晶粒充分细化。附图说明图1为本专利技术锻造处理的锻件边缘晶粒度图；图2为本专利技术锻造处理的锻件心部晶粒度图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法，包括：步骤1：在超高强钢锻件的模具设计时，充分考虑充填性和金属流动性，使其具有好的锻造工艺性。同时使模具结构符合模锻设备的成形特点及结构形式。模具型腔部位的设计考虑以下两个因素：a.局部采用大凹圆角，提高金属流动性；b.模具毛边槽做特殊处理，增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整。步骤2：根据考虑因素，设计模具。步骤3：采用模具锻造，将超高强钢的锻造加热温度，控制在1050℃以下。步骤4：减少超高强钢的锻造火次，增加超高强钢的单火次的变形量；所述的步骤1中的超高强钢，超高强钢的化学成分(wt％)为：碳含量C＝0.21～0.25、钴含量Co＝13.00～14.00、镍含量Ni＝11.00～12.00、铬含量Cr＝2.90～3.30、钼含量Mo＝1.10～1.30、同时含有其他微量元素S、P、Si、Mn、Al、Ti、O、N，其余为铁Fe。所属的步骤1中的锻造为普通模锻，即通过使用的模具，将加热到一定温度的坯料经过专用锻造设备的锻打，成型为设定的的锻件形状。针对形状复杂的起落架用结构超高强钢锻件，其形状多包含两侧的加强筋，存在方向相反的高台，在锻件设计之初，必须充分考虑高筋与腹板相接处、高台处等难成型部位的金属的流动。采用增大局部凹圆角，提高金属流动性。减小局部难填充部位毛边桥的厚度，增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整。高于1050℃加热时，锻件不变形区低倍组织存在粗晶。起落架用结构超高强钢锻件属异形锻件，锻荒及模锻生产时，不可避免存在局部空烧现象，因此，锻造加热温度应控制在1050℃以下为最佳。锻造时每火次变形量不小于30％，且应尽量减少锻造加热火次。较大的单火次变形量可以使锻件晶粒充分细化。实例1，某型飞机的起落架用超高强钢锻件：长度为500mm，重量超过315kg的超高强钢锻件的荒型由自由锻锻造制坯而成。锻造温度曲线采用800±10,保温150min，1040±10,保温150min加热曲线。制坯1火完成，模锻1火，每火次变形量为35％。得到晶粒度为8.4的锻件低倍组织如图1-2所示。最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法，其特征在于，包括：/n步骤1：根据金属充填性和金属流动性和锻件的难形成部位，确定模具型腔部位的设计需要考虑的两个因素：/na.模具阶梯过渡或转角过渡的部位采用大凹圆角，以提高金属流动性；/nb.调整模具毛边槽的厚度，以增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整；/n步骤2：根据上述两个因素，设计模具；/n步骤3：确定超高强钢的锻造加热制度，使锻造加热温度控制在1050℃以下；/n步骤4：以减少超高强钢的锻造火次，增加超高强钢的单火次的变形量为原则，确定锻造火次和变形量。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高强度钢AerMet100的热加工锻造设计方法，其特征在于，包括：
步骤1：根据金属充填性和金属流动性和锻件的难形成部位，确定模具型腔部位的设计需要考虑的两个因素：
a.模具阶梯过渡或转角过渡的部位采用大凹圆角，以提高金属流动性；
b.调整模具毛边槽的厚度，以增加金属流动阻力，使难充填部位充填完整；
步骤2：根据上述两个因素，设计模具；
步骤3：确定超高强钢的锻造加热制度，使锻造加热温度控制在1050℃以下；
步骤4：以减少超高强钢的锻造火次，增加超高强钢的单火次的变形量为原则，确定锻造火次和变形量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用上述设计的模具、锻造加热制度、锻造火次和变形量进行锻造。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，锻造时每火次变形量不小于30％。


4.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁艳，王玉佩，郭敏，刘亚妮，张拓燕，邓瑞刚，代光华，
申请(专利权)人：陕西宏远航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61