[发明专利]用于改进金属合金的热加工性的方法

说明书

本申请是申请日为2014年03月07日、申请号为201480002662.0、发明名称为“用于改进金属合金的热加工性的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及合金铸块和其它合金工件，并且涉及用于处理合金铸块和其它合金工件的方法。

背景技术

各种合金可以被表征为是“裂纹敏感的”。由裂纹敏感合金构成的铸块和其它工件在热加工操作期间可能沿它们的表面和/或边缘形成裂纹。由裂纹敏感合金形成制品可能是有问题的，因为，例如，在锻造或其它热加工操作期间形成的裂纹可能需要磨掉或以其它方式去除，从而增加生产时间和费用，并且降低产率。

在某些热加工操作如锻造和挤出期间，模具将力施加至合金工件以使合金工件变形。模具的表面与合金工件的表面之间的相互作用可能涉及热传递、摩擦以及磨损。用于减少热加工期间表面和边缘裂解的一项常规技术是在热加工之前将合金工件封闭在金属罩壳内。在例如圆柱形工件的情况下，金属罩壳的内径可以略大于合金工件的外径。合金工件可以插入到金属罩壳中，以使得金属罩壳松散地围绕但非冶金地结合至合金工件。模具可以接触金属罩壳的外表面。金属罩壳使封闭的合金工件热隔离并且机械地保护所述封闭的合金工件，从而消除或降低合金工件上裂纹形成的发生率。金属罩壳通过合金工件与金属罩壳的内表面之间的空气间隙的作用，并同时通过直接抑制合金工件向环境辐射热量来使合金工件热隔离。

合金工件装壳操作可能导致各种缺点。例如，锻造模具与金属罩壳的外表面之间的机械接触可能会使金属罩壳破裂。另外，在装壳工件的镦压-拉拔锻造(upset-and-draw forging)期间，金属罩壳可能在拉拔操作期间破裂，并且，在这种情况下，合金工件可能需要在多个镦压-拉拔锻造操作的每个镦压和拉拔循环之间重装壳。重装壳增加了工艺复杂性和费用。另外，金属罩壳可能会阻碍操作者视觉监测装壳合金工件的表面的裂纹和其它加工诱导的缺陷。

鉴于以上缺点，将有利的是，提供热加工裂纹敏感合金的更高效和/或更成本有效的方法。更一般而言，将有利的是，提供用于改进合金铸块和其它合金工件的热加工性的方法。

发明内容

根据本公开的多个方面涉及处理合金铸块和其它合金工件以改进热加工性的方法。

根据本公开的非限制性方面涉及一种处理合金工件以减少热裂解的方法，所述方法包括将金属涂布材料喷射到合金工件的表面的至少一部分上以形成冶金地结合至合金工件的表面涂层。金属表面涂层可以比合金工件更具延展性，并且减少合金工件的热损失。在所述方法的某些非限制性实施方案中，合金工件在金属涂布材料的喷射期间围绕工件的长轴旋转，所述金属涂布材料沉积在合金工件的周向表面的至少一部分上。

根据本公开的另外的非限制性方面涉及一种处理合金工件以减少热裂解的方法，所述方法包括将合金工件插入到金属罩壳中。金属罩壳可以具有比合金更低的热膨胀系数，并且包括上面至少一部分包含镍-硼涂层的内表面。将合金工件封装在金属罩壳中以形成装壳组件，并且将气体的至少一部分从装壳组件的内部去除。加热装壳组件以瞬间液相结合合金工件与金属罩壳。

根据本公开的另一非限制性方面涉及根据本公开的方法中的任一种制造或处理的合金工件。

根据本公开的又另一非限制性方面涉及由根据本公开的方法中的任一种制造或处理的合金工件制成或包括所述合金工件的制品。此类制品包括例如喷气发动机部件、陆用涡轮机部件、阀、发动机部件、轴以及紧固件。

附图说明

通过结合附图考虑下文描述可以更好地理解本文描述的各种非限制性实施方案。

图1是根据本文公开的方法的某些非限制性实施方案的流程图。

图2是根据本文公开的各种非限制性实施方案处理合金工件的方法的示意图。

图3是根据本文公开的各种非限制性实施方案处理合金工件的方法的示意图。

图4是根据本文公开的方法的某些非限制性实施方案的流程图。

图5是根据本文公开的各种非限制性实施方案处理合金工件的方法的示意图。

读者在考虑下文根据本公开的各种非限制性和非穷举性实施方案的描述后将了解前述细节和其它。

具体实施方式

如本文一般使用，术语“基本上由……组成”和“由……组成”以术语“包含”体现。