GH4169合金空心軸頸鍛件近等溫鍛造成形方法與流程

本發明涉及一種近等溫鍛造成形方法，特別是涉及了GH4169合金空心軸頸鍛件近等溫鍛造成形方法。

背景技術：

GH4169合金空心軸頸鍛件為空心薄壁異形件，形狀上端是一個大喇叭口，下端帶有一個圓柱筒體，喇叭口處壁薄，而直徑較大，筒體壁厚較薄。由于該鍛件為飛機發動機關鍵轉動件，工作條件十分惡劣，要求鍛件具有較高的強度、斷裂韌性以及較好的低周疲勞性能等，采用普通模鍛和自由鍛很難滿足這些性能要求。目前該類鍛件主要采用棒坯閉式模鍛成形，再通過機加掏孔的方式生產，但該方法一方面在模鍛時，會出現變形不均勻、桿部變形量小，導致鍛件組織不理想；另一方面機加掏孔會切斷鍛件的鍛造流線，從而影響鍛件質量。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種采用環形坯料近等溫鍛造擠壓成形方法，擠壓成形過程中，模具型腔中間變化臺階處起到擠壓模作用，而上端最大外徑型腔起到擠壓筒的作用，極大地改善了空心軸頸鍛件桿部的變形，坯料變形量大，有利于獲得細小均勻的鍛態組織。

為解決上述技術問題，本發明所述GH4169合金空心軸頸鍛件近等溫鍛造成形方法，其技術方案包括以下步驟：

把按規格下料的GH4169合金棒材在鍛造加熱爐內加熱，先將棒材加熱到880℃～900℃保溫，保溫時間按0.4min/mm～0.6min/mm計算；再升溫至990℃～1020℃保溫，保溫時間按0.6min/mm～0.8min/mm計算；保溫后，對棒材進行鐓粗、沖孔、預軋以及內徑上部和外徑下部倒角后得到矩形環坯；

把矩形環坯置入成形模具中，驅動上模具以v₁＝1.5mm/s～2mm/s的下壓速度進行擠壓，當上模具與下模具閉合時，將下壓速度降低至v₂＝(0.3～0.5)v1，對中間坯進行擠壓，直到成形完全，獲得GH4169合金空心軸頸鍛件。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明所述GH4169合金空心軸頸鍛件近等溫鍛造成形方法，提高了鍛件成形時的變形量，使原始晶粒充分破碎，獲得細小均勻組織；下壓速度先采用v₁＝1.5mm/s～2mm/s，當上模具與下模具閉合時，將下壓速度降低至v₂＝(0.3～0.5)v₁，既防止了溫升現象產生，同時也能合理分配鍛件各部位的變形量，獲得最佳匹配的組織性能。提高鍛后降溫均勻性，有利于提高鍛件組織的均勻性，得到鍛件截面狀態一致高的鍛態組織。而且在矩形環坯的內徑上部與外徑下部進行倒角，使矩形環坯能夠與成形模具能夠更好的貼合。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是矩形環坯的結構示意圖。

圖2是矩形環坯裝模示意圖。

圖3是上模具與下模具閉合示意圖。

圖4是鍛件成形示意圖。

圖5是空心軸頸鍛件結構示意圖。

具體實施方式

實施本發明所述的GH4169合金空心軸頸鍛件近等溫鍛造成形方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機、機械手等設備。其具體實施方式：

該GH4169合金的主要化學元素含量(重量百分比)為：含C量≤0.08％、含Cr量17.0％～21.0％、含Ni量50.0％～55.0％、含Co量≤1.0％、含Mo量2.80％～3.30％、含Al量0.30％～0.70％、含Ti量0.75％～1.15％、含Nb量4.75％～5.50％、含B量≤0.006％、含Mg量≤0.01％、含Mn量≤0.35％、含Si量≤0.35％、含P量≤0.015％、含S量≤0.015％、含Cu量≤0.30％、含Ca量≤0.01％、含Pb量≤0.0005％、含Se量≤0.0003％、余量為Fe。

本方法的步驟如下：

把按規格下料的GH4169合金棒材在鍛造加熱爐內加熱，先將棒材加熱到880℃～900℃保溫，保溫時間按0.4min/mm～0.6min/mm計算；再升溫至990℃～1020℃保溫，保溫時間按0.6min/mm～0.8min/mm計算；保溫后，對棒材進行鐓粗、沖孔、預軋、倒角后得到矩形環坯3，如圖1所示；

如圖2所示，把矩形環坯3置入成形模具中，驅動上模具1以v₁＝1.5mm/s～2mm/s的下壓速度進行擠壓，當上模具1與下模具2閉合時，如圖3所示，將下壓速度降低至v₂＝(0.3～0.5)v₁，對中間坯4進行擠壓，直到成形完全，如圖4所示，獲得GH4169合金空心軸頸鍛件5，如圖5所示。