Способы для производства кованых продуктов и других обработанных продуктов - RU2016104070A
Код документа: RU2016104070A
Формула
1. Способ, 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.
2. Способ по п. 1, в котором стадия ковки включает в себя единственную стадию объемной штамповки.
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 является титановым сплавом.
5. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы является алюминиевым сплавом.
6. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы является никелевым сплавом.
7. Способ по п. 1, в котором металлическая заготовка заданной формы является одним из стали и 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 титановый сплав включает в себя 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 титановый сплав включает в себя по меньшей мере некоторое количество Ti3Al.
21. Способ по п. 1, включающий в себя:
одновременно или после стадии (а) 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.
22. Способ, 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) круговой прокатки, (iii) ковки кольца, (iv) фасонной прокатки, (v) прессования и (vi) их комбинаций.
23. Способ по п. 22, в котором обработка является прокаткой.
24. Способ по п. 22, в котором обработка является круговой прокаткой.
25. Способ по п. 22, в котором обработка является ковкой кольца.
26. Способ по п. 22, в котором обработка является фасонной прокаткой.
27. Способ по п. 22, в котором обработка является пресосванием.
28. Способ по п. 4, в котором титановый сплав является сплавом Ti-6Al-4V.
29. Способ по п. 28, 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.
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 от приблизительно 0,05 до приблизительно 1,10.
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 по меньшей мере 0,10.
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 по меньшей мере 0,20.
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 по меньшей мере 0,25.
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 по меньшей мере 0,30.
35. Способ по п. 34, 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.
36. 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 1,00.
37. Способ по п. 36, 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.
38. Способ по п. 37, 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.
39. Способ по п. 38, 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.
40. Способ по п. 39, 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.
41. Способ по п. 40, 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.
42. Способ по п. 40, 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.
43. Способ по любому из пп. 30-42, в котором стадия приложения достаточной силы включает в себя деформирование металлической заготовки заданной формы посредством ковочного штампа.
44. Способ по п. 29, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки от 850°C до 978°C.
45. Способ по п. 44, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки по меньшей мере 900°C.
46. Способ по п. 45, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки по меньшей мере 950°C.
47. Способ по п. 46, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки по меньшей мере 960°C.
48. Способ по п. 47, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки не более 975°C.
49. Способ по п. 48, в котором металлическую заготовку заданной формы нагревают до температуры пластической обработки не более 973°C.
50. 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.
51. Способ по п. 50, в котором подложка детали включает в себя первое кольцо из первого материала, и в котором 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.
52. Способ по п. 50, в котором материал является первым материалом, имеющим первую прочность, причем подложка детали состоит из второго материала, имеющего вторую прочность.
53. Способ по п. 50, в котором материал является первым материалом, имеющим первое свойство усталости, причем подложка детали состоит из второго материала, имеющего второе свойство усталости.
54. Способ по п. 1, включающий в себя после стадии (b) ковки отжиг конечного кованого продукта.
55. Способ по п. 54, в котором металлическая заготовка заданной формы включает в себя сплав Ti-6Al-4V, и в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 640°C до приблизительно 816°C.
56. Способ по п. 55, в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 670°C до приблизительно 750°C.
57. Способ по п. 56, в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры от приблизительно 700°C до приблизительно 740°C.
58. Способ по п. 57, в котором стадия отжига включает в себя нагревание конечного кованого продукта до температуры приблизительно 732°C.
