次中间无需退火处理。
[0039] 本发明人已经发现，在中温加工径向锻造高强度非磁性奥氏体材料以产生期望的 强度期间，情况常常是工件不均匀地变形和/或赋予工件的应变量在工件横截面上不一 致。该不均匀变形可例如作为在工件的表面与中心之间的硬度和/或拉伸性质的差异而观 察到。通常观察到硬度、屈服强度和拉伸强度在工件表面处比在工件中心处大。认为这些差 异与在径向锻造期间在工件的横截面的不同区域中产生的应变量的差异一致。在仅中温加 工径向锻造的合金工件的表面区域和中心区域之间的机械性质和硬度方面的差异可在表1 中提供的试验数据中见到。所有试验样品都是非磁性奥氏体不锈钢，并且每种热熔物的化 学组成提供在下表2中。在表1中列出的所有试验样品都在1025° F下中温加工径向锻 造，这作为施用到样品的最后热机械加工步骤，之后测量在表1中列出的性质。
[0040]
【主权项】
1. 一种加工非磁性合金工件的方法，包括： 将所述工件加热到中温加工温度； 开式模具压机锻造所述工件以将期望的应变赋予所述工件的中心区域；和 径向锻造所述工件以将期望的应变赋予所述工件的表面区域。
2. 如权利要求1所述的方法，其中在开式模具压机锻造和径向锻造的所述步骤之后， 赋予所述中心区域的所述应变和赋予所述表面区域的所述应变各自在〇. 3英寸/英寸至 1.0英寸/英寸的范围内； 其中所述中心区域的应变与所述表面区域的应变的差值不超过〇. 5英寸/英寸。
3. 如权利要求1所述的方法，其中在开式模具压机锻造和径向锻造的所述步骤之后， 赋予所述中心区域的所述应变和赋予所述表面区域的所述应变各自在〇. 3英寸/英寸至 0.8英寸/英寸的范围内。
4. 如权利要求1所述的方法，其中在开式模具压机锻造和径向锻造的所述步骤之后， 赋予所述中心区域的所述应变基本上等于赋予所述表面区域的所述应变。
5. 如权利要求1所述的方法，其中所述开式模具压机锻造步骤在所述径向锻造步骤之 刖。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述径向锻造步骤在所述开式模具压机锻造步骤之 刖。
7. 如权利要求1所述的方法，其中所述中温加工温度在跨越作为所述非磁性合金的初 熔温度的三分之一的温度到作为所述非磁性合金的初熔温度的三分之二的温度的范围内。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述中温加工温度包括最多在其下在所述非磁性合 金中不发生重结晶（动态或静态）的最高温度的任何温度。
9. 如权利要求1所述的方法，其中所述非磁性合金包括非磁性不锈钢、镍合金、钴合金 和铁合金中的一种。
10. 如权利要求1所述的方法，其中所述非磁性合金包括非磁性奥氏体不锈钢合金。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述中温加工温度为950 °F -1150 °F。
12. 如权利要求1所述的方法，还包括，在将所述工件加热到所述中温加工温度之前， 使所述工件退火。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述工件包含非磁性不锈钢合金；且使所述工件 退火包括在1850 °F -2300 °F下加热所述工件1分钟至10小时。
14. 如权利要求12所述的方法，其中将所述工件加热到所述中温加工温度还包括允许 所述工件从退火温度冷却到所述中温加工温度。
15. 如权利要求1所述的方法，其中所述工件包含圆形横截面。
16. 如权利要求15所述的方法，其中所述工件的圆形横截面具有大于5. 25英寸的直 径。
17. 如权利要求15所述的方法，其中所述工件的圆形横截面具有大于或等于7. 25英寸 的直径。
18. 如权利要求15所述的方法，其中所述工件的圆形横截面具有在7. 25英寸至12. 0 英寸范围内的直径。
19. 一种加工非磁性奥氏体不锈钢合金工件的方法，所述方法包括： 将所述工件加热到在950 °F -1150 °F范围内的中温加工温度； 开式模具压机锻造所述工件以在所述工件的中心区域赋予在0. 3英寸/英寸和I. 0英 寸/英寸之间的最终应变；和 径向锻造所述工件以在所述工件的表面区赋予在0. 3英寸/英寸和I. 0英寸/英寸之 间的最终应变； 其中所述中心区域的应变与所述表面区域的应变的差值不超过〇. 5英寸/英寸。
20. 如权利要求19所述的方法，其中： 开式模具压机锻造所述工件以在所述工件的中心区域赋予在0. 3英寸/英寸和0. 8英 寸/英寸之间的最终应变；和 径向锻造所述工件以在所述工件的表面区赋予在0. 3英寸/英寸和0. 8英寸/英寸之 间的最终应变。
21. 如权利要求19所述的方法，其中所述开式模具压机锻造步骤在所述径向锻造步骤 之前。
22. 如权利要求19所述的方法，其中所述径向锻造步骤在所述开式模具压机锻造步骤 之前。
23. 如权利要求19所述的方法，还包括，在将所述工件加热到所述中温加工温度之前， 使所述工件退火。
24. 如权利要求23所述的方法，其中使所述工件退火包括在1850 °F -2300 °F下加热所 述工件1分钟至10小时。
25. 如权利要求23所述的方法，其中将所述工件加热到所述中温加工温度还包括允许 所述工件从所述退火温度冷却到所述中温加工温度。
26. 如权利要求19所述的方法，其中所述工件包含圆形横截面。
27. 如权利要求26所述的方法，其中所述工件的圆形横截面具有大于5. 25英寸的直 径。
28. 如权利要求26所述的方法，其中所述工件的圆形横截面具有大于或等于7. 25英寸 的直径。
29. 如权利要求26所述的方法，其中所述工件的圆形横截面具有在7. 25英寸至12. 0 英寸范围内的直径。
30. -种非磁性合金锻件，其包含： 具有大于5. 25英寸的直径的圆形横截面；和 在所述工件的横截面上基本一致的至少一种机械性质。
31. 如权利要求30所述的非磁性合金锻件，其中所述非磁性合金锻件包含非磁性不锈 钢、镍合金、钴合金和铁合金中的一种。
32. 如权利要求30所述的非磁性合金锻件，其中所述非磁性合金锻件包含非磁性奥氏 体不锈钢合金。
33. 如权利要求30所述的非磁性合金锻件，其中所述基本一致的机械性质为极限拉伸 强度、屈服强度、伸长率和面积缩减率中的一种。
34. 如权利要求30所述的非磁性合金锻件，其中所述圆形横截面的直径大于或等于 7. 25英寸。
35.如权利要求34所述的非磁性合金锻件，其中所述圆形横截面的直径在7. 25英寸至 12英寸范围内。
【专利摘要】加工非磁性合金工件的方法包括将所述工件加热到中温加工温度，开式模具压机锻造所述工件以在所述工件的中心区域赋予期望的应变，和径向锻造所述工件以在所述工件的表面区域中赋予期望的应变。在一个非限制性实施方案中，在开式模具压机锻造和径向锻造的所述步骤之后，在所述表面区域中赋予的应变基本上等于在所述中心区域中赋予的应变。在另一非限制性实施方案中，在所述中心区域和所述表面区域中赋予的应变在0.3英寸/英寸-1英寸/英寸的范围内，并且与在所述工件的表面区域的应变相比较，在所述中心区域的应变存在最多0.5英寸/英寸的差值。还公开了根据本文所述的方法加工的合金锻件。
【IPC分类】B21J1-04, C21D6-00, B21J1-02, E21B17-10, B21J7-14, C21D7-13, B21K1-10, B21J5-08
【公开号】CN104812917
【申请号】CN201480003206
【发明人】罗宾·M·福布斯·琼斯, 乔治·J·小史密斯, 贾森·P·费罗德, 琼-菲利普·A·托马斯, 拉梅什·S·米尼桑德拉姆
【申请人】Ati资产公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年2月17日
【公告号】CA2887217A1, EP2909349A1, US20140255719, WO2014163798A1