[发明专利]合金锭的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过热锻造制造具有圆棒状的合金锭的方法，并且特别地涉及一种制造如下的合金锭的方法：该合金锭包括诸如时效硬化高合金钢或镍基高合金或钴基高合金等的在热锻造时具有相对高的变形抗力的难以加工的合金。

背景技术

在通过热锻造制造具有圆棒状的合金锭的方法中，将合金锭加热并进行锻造加工，并且在合金锭的温度降低到预定温度之前完成锻造加工，或者将合金锭再加热并重复地进行锻造加工。考虑到锻造加工中的效率，希望通过对合金锭进行一次加热而不再加热来完成预定量的锻造加工。在这方面，已经提出了一种使合金锭的温度的降低最小化以保证长加工时间的锻造方法。

例如，专利文献1公开了一种在通过利用耐热陶瓷纤维材料包覆诸如超耐热合金等的合金锭(工件)使温度的降低最小化的同时进行热锻造的锻造方法。首先，制备由耐热陶瓷纤维材料形成的保温片(heat-retaining sheet)并覆盖合金锭的外周面。此外，通过使用不锈钢箔和不锈钢带固定保温片。然后，将所得物加热，并且进行高速四面锻造使得通过一次加热就可进行多遍锻造加工。与外周面未覆有保温片的情况相比，由于保温片的保温效果能够使合金锭的温度的降低速率变慢，因此能够在一次加热之后，在温度降低到预定温度为止获得长加工时间，从而能够获得大量的锻造加工。另外，如果预先有意地调整保温片使得其变得容易损坏，则可通过仅使加工外周刀具与保温片接触从而在不与精加工表面干涉的情况下使保温片掉落来取下保温片。

然而，如同样在专利文献1中所公开地，在诸如超耐热合金等的在锻造时具有相对高的变形抗力的高合金的情况下，由于在锻造加工期间温度的降低而容易产生龟裂。由于在难以加工的合金的锻造加工期间温度的降低而产生的龟裂不仅容易产生在具有相对高的变形抗力的合金中，而且容易产生在诸如时效硬化合金等的合金中，该时效硬化合金在一定温度或更低的温度出现下析出相，使变形抗力迅速增大。在上述合金的锻造加工中，需要始终严格地将锻造温度控制在预定温度或更高；然而，如专利文献1中所公开的简单地将保温片围绕合金锭卷绕的方法中，由于保温片对于合金锭的变形的追随性不足，在锻造加工过程中，合金锭与保温片之间会产生间隙或者保温片掉落，因而，在一些情况下不可能稳定地保持合金锭的热量。在这方面，已经提出将合金锭装配到管中然后进行锻造加工的方法，即已经提出围绕合金锭设置由金属覆层形成的保温构件并且对所得物进行锻造加工的方法。

例如，专利文献2公开了“插入铸造”方法，其中由时效硬化镍基超耐热合金形成的圆棒状的合金锭被插入模具中以便在不与模具的内周面接触的状态下直立在底部上，并且将熔融保温金属浇注到合金锭与模具之间的间隙中，从而通过保温金属构件“插入铸造”合金锭。从模具中取出的合金锭与保温金属构件一起热锻造。与在相关技术中将合金锭装配到管中的方法相比，保温金属构件和合金锭能够充分地彼此贴附并且金属能够融化并彼此附着，因此能以优良的追随性一体地锻造两个构件。另外，使用具有比合金锭小的变形抗力的不锈钢或耐热钢作为保温金属构件，并且使保温金属构件与合金锭之间的在锻造温度下的变形抗力的差异最小化到预定范围内，从而防止仅保温构件被加工。根据上述方法，能够更可靠地使合金锭的温度的降低最小化，因此能够稳定且有效地进行热锻造。

专利文献1：JP-A-2001-79633

专利文献2：JP-A-S62-3842

发明内容

同时，通过在不用再加热圆棒状合金锭的情况下在一个方向上连续地进行锻造加工能够获得均匀的锻造材料。然而，在这种连续加工中在纵向上可能产生热梯度，因此，尤其是在长的合金锭的情况下，可以考虑使用上述“插入铸造锻造”。另外，近来进行热锻造的难以加工的合金的性能趋于进一步改善，并且稳定地进行热锻造的温度范围趋于明显变窄。

本发明是鉴于上述情况而完成的，并且其目的在于提供合金锭的制造方法，该合金锭在插入铸造锻造时具有改善的保温性以允许进行长时间热锻造，并且该合金锭具有优良的制造性而能够以较少的加工步骤获得预定量的锻造加工。

根据本发明，提供一种合金锭的制造方法，所述方法为通过热锻造制造圆棒状的合金锭的方法，所述方法包括：

在圆棒状的初始合金锭的一端被保持的状态下将该初始合金锭悬置在筒状的模具中；

将由保温金属形成的熔融金属浇注到所述筒状的模具中以便将所述保温金属的覆层施加至所述初始合金锭的整个外周，以获得锻造合金锭；

从所述筒状的模具取出所述锻造合金锭；