1、中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HBjZ 199-91 铁合金锻造工艺1991-06-18发布1991-10-01实施中华人民共和国航空航天工业部批准中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准铁合金锻造工艺HB/Z 199-91 1 主题内事与适用范围本标准规定;了在航空工业锻造生产中对设备、工装、加热、锻造、切边、校正、打印、锻件热处理和质量控制的要求，并阐述了铁合金锻造的有关术语和工艺特性。本标幢幢用于TAl.TA2、TA3、TA7、TCl、TC4、TC6、TC9、TCI0、TCll、Ti-2. 3A1-11Sn-5Zr一lMo-O.2Si、Ti一10V-2Fe-3Al等航空用铁合金
2、零件半成品的自由锻、模锻和环轧工艺.2 引用标准HB 5356 锻造工艺质量控制标准HB!Z 141 模锻件工艺结构要素HBjZ 137 铁合金热处理工艺说明书3 术语3.1 常规G十6锻造在自相变点以下250C或更低温度下的+目相区加热后进行锻造。3.2 近。键造在自相变点以下1040t;加热后进行锻造。3.3 亚。锻造在H相变点以上1O40c加热后进行锻造，其变形量全部或主要地在白相变点以下完成。3.4 全自镀造在日相变点以上50L:或更高的温度下加热后进行锻造，其变形量全部或主要地在自相区完成。4 热变形温度下的钝伸强度和塑性几种铁合金热变形温度下的拉伸强度和塑性见图。航窑航天工业部19
3、91-06-18发布1991 - 10-01实施HB/Z 199-91 nX面5ao 300 200 400 TC4 飞L叶飞11、f/ UVdzoo 100 6日，飞X 、.r00 40 80 飞、飞、八、/VA y 气/TA7 500 .tOQ 300 200 咽阳军vd 100 100 20 100 000 1100 1000 900 800 .C) 700 。寸甘500 600 。1000 1100 800 100 600 hu -0 ,E nuw 【唱队副切。160 120 8() 40 。1000 11 、.飞卜/,X 气/J900 700 800 俨C)600 0 500 100
4、0 400 aoo 600 200 2陆军aD咀hvdnu nHM , 。1000 1100 (t) AU A b AU Y 兰、-TC6 900 800 700 800 800 100 100 600 4.00 300 200 AZEd C) 40日800 300 whvanM nu ,. 100 Ti-lOV-ZFc-3Al 600 200 ，气11 400 0 900 1000 1100 0 500 几种供合金热变形温度下的拉伸强度和塑性图800 (C) 700 600 2 5 设备和仪器5.1 加热设备HDjZ 199-91 5. 1. 1 一般采用电阻炉加热，也可采用感应炉或其它适宜
5、的设备加热。5. .2 除近R锻造工艺采用的加热设备的炉温均匀性应符合HB5355表2I类炉的规定外，其余锻造工艺采用的加热设备的炉温均匀性应符合HB5355表21类炉的规定。5.1.3 加热炉应配备装有热电偶和自动记录的控温仪表。5.2 锻造设备可采用相应能量的液压机、机械压力机、空气-蒸汽锤、对击锤、高速锤、液压螺旋锤、摩擦压力机、环轧机、平锻机或其它适宜的设备锻造。5.3 测温仪器可采用光学高温计、光电测温仪等仪器对坯料终锻温度进行监控。6 工装S. 1 工具钢锻件生产过程中使用的工具原则上都可用于铁及钦含金的锻造，但应洁净无油市。锻造过程中与坯料接触的工具均应预热后使用。6.2 模具6
6、.2. 1 采用5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW或其它合适的热作模具钢制造锻模，采用5CrNiMo、T7、T8、45号钢或其它合适的材料制造冲切模。6.2. Z模具设计中采用的模锻件结构要素一般按HB/z141的通用原则执行，但腹板和毛边的厚度，过渡半径应适当加大。6.2.3 与-般钢锻件用锻模相比，铁含金用锻模的模壁厚度及止动扣尺寸应适当加大a6.2.4 锻模型腔粗糙度一般应达到V6.2.5 热锻模型腔尺寸一般应在冷锻件基础上蟹。.5%-0.8%收缩量加大.8.2. B 模锻或环轧前模具应预热至250CC以上，预热保温时间应足够，以保证整个模具热透。S. 2. 7 模具采用石墨+
7、机泊、MoSz+机油或其它适宜的润滑剂。7 坯料准备7. 1 嵌技术条件验收合格的坯料方可投入锻造。7.2 每熔炼批坯料均应测定自/+目相变点。7.3 坯料表面缺陷应清除，打磨应注意光滑过渡，宽深比应大于10; 1。7.4 坯料不允许有尖锐的边角，大、中型锻件的坯料边角倒园半径应为5-20mm.，7. 5 必要时采用机械加工方法对坯料进行扒皮.不同直径(或厚度之间应光滑过渡。7.6 模锻或环轧用坯料通常要求均匀喷涂防护润滑剂。7. S. 1 采用吹砂或其它适宜的方法清除坯料表面油污。3 HB/ Z 199-.91 7. 6. 2 将坯料放入炉内预热至120.-.2000C。7.6.3 根据不同
8、工艺要求选用FR2、FR5、FR6(使用温度均为80010000C)或其它适用的防护润滑剂。8 加热8. 1 一般要求8. ,. , 应按HB5355规定定期检测控温仪表精庭和加热炉的温度均匀性，并标出加热炉的有效工作区。8. 1.2 加热前清除炉底上的氧化皮和其他残渣.8. 1. 3 坯料不能放置在含50.%以上镇的金属板上加热。8. ,. 4 坯料应放入加热炉有效工作区内，与加热元件保持适当的距离。坯料之间应有阅桶，以保证均匀加热。当坯料直径与高度之比为4: 1或太于4: 1时，允许立着装护输线垂直于妒底面);在其它情况下只允许躺着装炉(轴线平行于炉底面。大型扁平坯料以一个平面搁放在耐火砖
9、块或不锈钢支架上。8.2 加热温度8. 2. 1 /十。转变温度即回相变点)是确定加热温度的重要依据之一.表1列出的不同合金的自相变点的波动范围仅供参考，确定加热温度必须根据每个炉号实测的。相变点.表1各种钦含金的日相变点(Te)TAl Ti-2.3A1一Ti-10V 合金TA2 TA7 TCl TC4 TC6 TC9 TCI0 TClJ 11Sn-5Zr一一2Fe-TA3 lMo-O.2Si 3At Tp 885- 1000 910- 980- 960- 980 930- 980- 930-.785., 950 r.- l040 950 1010 1000 1020 960 1020 960
10、 815 8.2.2 不同锻造工艺采用的加热温度见表20锻造工艺加热温度，t8. 3 加热时间表2各种假造工艺常用的加热温度常规十。穰| 近。锻| 亚8锻| 全S锻Ta一(25-50)1 TI一(10-15)1 Ts+ (10., 40) I TtI+ (50., 120) 8.3. 1 坯料应在炉子到温后入炉。当冷料入炉时，保温时间按表3执行。8.3.2 当热料回炉时，最短保温时间可以减半.热料是指不低于终锻温度以下500C的坯料.8. 3.3 最大装炉量应符合加热炉的规定，并保证最后出炉的坯料的保温时间不超过表3的规定。4 HB/ Z 199-91 表3锻造用铁合金坯料的保温时间坏料厚度或
11、直径最短保温时间最长保温时间，min/mmmm min/mm 常规十自锻和近日锻亚。锻和金日锻15 1. 0 4. 0 3. 0 1625 1. OO. 9 4. O3. 0 3. 0-2. 4 26.50 0.9. Q. 8 3.0.2.4 2.4-1.8 51-100 0.8.0.7 2.4 1. 8 1. 8-1. 4 101-150 0.7-0.6 1. 8- 1. 4 1. 4-. 2 151-200 Q. 6-0. 5 1.41.2 1. 2 1. 0 201-300 0.5 1. 2 1.0 住z保量时间人仪表到温时开蛐忡算也5.4由于机械故障或其它原因而不能正常出炉锻造时，可将
12、炉温降低至自相变点以下120-180t后保温。以后再升温时，最短保温时间可以减半。如果需要相当长的时间才能排除故障，则坯料应全部出炉空冷。出炉空冷的坯料重新加热时，仍按8.3. 1执行。必要时可重复7.6条工艺。S 镰造9. 1 坯料出炉后应尽快运送至锻造设备上。9.2 锤击的轻重或压力机主一次压下量的大小)和锻压的频率根据锻造的具体情况而定，总的原则是力求变形过程的热效应与热损失的平衡关系按工艺要求来确定.对于常规+自锻造和近。锻造，既要利用热效应弥补一些热损失而减缓坯料的降温，又不允许在短时间内产生过大的热效应而使坯料过热，因此通常控制单位时向内热效应稍小于热损失p对于亚自锻造，为了保证主
13、要变形量在+自区完成。通常控制单位时间内热效应比热损失更小一些a对于全自锻，为了保证变形量全部或主要地在自区内完成，通常允许单位时间内热效应与热损失基本平衡，其至在某些情况下允许热效应大于热损失。9.3 终锻温度视含金和锻造工艺而定。金。锻造的终锻温度通常在自相变点附近或更高;常规+日锻、近日锻和亚H锻等工艺的常用的最低终锻温度见表405 HB/Z 199-91 表4各种铁合金常用的最低终锻温度TAl Ti-23Al一Ti.-l0V 主金TA2 TA7 TCl TC 1 TC6 TC9 C1C IrCll 11Sn-5Zr 一2Fe一口TA3 -lMo-0.2Si 3Al 最低终锻温度，C70
14、0 900 750 800 850 850 800 850 800 680 9.4 每次加热后的变形量应根据不同的合金、锻造温度和其它条件来确定。对于亚。锻和全。锻f火的变形量一般在30%-70%的范围内选择。9.5 锻造过程中如出现表面缺陷，要及时用汀磨或其它方法清除后再继续锻造。9.6 辙粗的原始坯料的高度与直径之比一般应不大于2.0，最大不超过2.5。9. 7 除非有特殊规定，锻造结束后一般采用分散空冷方式进行冷却。10 切边、校正和打印1 Q. 1 切边模锻件一般都采用模锻后直接热切边，当模锻件温降较大而无法直接热切边时，应重新加热至表5规定的温度后再切边。若批量不大，也可用机械加工或
15、其它适宜的方法切除毛边。表5各种铁合金常用的切边和校正加热温度!TAl Ti-2.3Al一主口金TA2 TA7 TCl TC4 TC6 TC9 Cl( rCl 11Sn-5Zr TA3 -lMo-0.2Si . 切边加热温度，OC700 900 750 800 900 920 800 920 870 校正加热温度，Oc7叫950750 850 920 950 8flO 950 900 10.2 校正当模锻件锻后需要校正时，一般应加热至表5规定的温度后校正。1 Q. 3 打印锻件应按技术条件及图样的要求在指定的位理打印标记。11 锻件热处理Ti-10V -2Fe一3AI 740 740 假件表面的氧化层可根据需要进行清除，其清除方法在有关标准文件公布前可按有关企标执行(包括吹砂、酸洗、化学镜割或机械加工等。12 质量控制12. 1 参照本标准的要求制订航空锻件的锻造规范.并检查现场实际执行情况是否符合规范的要求。12.2 按技术条件的要求检验锻件的质量。12.3 一般的锻造工艺质量控制参照HB5355的规定执行。6 HB/Z 199-91 附加说明z本标准由航空航天工业部航空材料、热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由六二一所、三00七厂、一四八厂负责起草。本标准主要起草人z曹春晓、钟天纺、张恒毕、马济民、玉慈校、郭灵、张志方、懵作义。
