状成形体10的尺寸，可以在通过图3 所示的环乳步骤S4成型环状成形体10之后并且在执行图3所示的热处理步骤S5之前，执 行诸如部分锻造等的额外加工。
[0104] 在本实施方式中，将通过沿周向将环状成形体10均等地一分为二所确定的环状 成形体10的相互等效位置（假想平面VS1、VS2)用作基准位置，该基准位置用于将假想平 面VSl的结晶粒度与假想平面VS2的结晶粒度之间的差控制在ASTM结晶粒度编号±1.5 的范围内；然而，用于比较的假想平面的数量不限于两个。换言之，因为在周向上整体地确 保了环状成形体10的等效性，所以代替确定通过将环状成形体10均等地一分为二所确定 的相互等效位置处的结晶粒度之间的差，可以将通过沿着周向将环状成形体10均等地一 分为三所确定的相互等效位置处的结晶粒度之间的差控制在ASTM结晶粒度编号±1. 5的 范围内。环状成形体10的待设定相互等效位置的周向位置不限于本实施方式中的上述那 止匕 -、〇
[0105] 实施例
[0106] 以下将参照实施例来更详细地说明本发明。然而，本发明不限于以下实施例。
[0107] (样品的制备）
[0108] 首先，对用于Ni基合金Alloy718的熔融金属进行熔炼。具体地，制备熔融的原材 料，使得该原材料满足上述实施方式中所提及的Ni基合金Alloy718的成分范围的条件。然 后，对该熔融金属实施三重熔融。具体地，实施真空感应熔融（VIM)、电渣重熔（ESR)和真空 电弧重熔（VAR)，以制得具有254_直径的圆柱状坯锭。
[0109] 随后，对坯锭进行锻造步骤，以制备圆板状的锻造体。对于锻造，可以执行两次热 锻造，其中坯锭被加热至1000 °c。
[0110] 在下表1所示的关于锻造体的周向的应变的绝对值ε θ 1、锻造体的高度方向的 应变的绝对值eh、应变的绝对值之间的比eh/ε Θ1和应变速度的以下条件下实施锻造 步骤。
[0111] 随后，通过水刀在锻造体的中央部形成通孔，以制备环状中间体20。环状中间体 20被成型为其厚度T与其高度H之间的比T/Η为表1所示的值。
[0112] 然后，对环状中间体20进行环乳。对于环乳，实施两次热乳，其中环状中间体20 被加热至1000°c。执行环乳，使得通过执行两次热锻造而使环状成形体10的周向的应变的 绝对值ε Θ2的总和满足表1所示的以下条件。
[0113] 然后，对环状成形体10进行热处理。作为直接老化材料，制备已经在718°C /8小 时+621°C/8小时+空气冷却（A.C.，air cooling)的条件下受过时效处理的材料。作为 恪体化老化材料（solution aging material)，制备已经在环乳后在970°C /1小时+水淬 火（W. Q.，water quenching)的条件下执行的恪体化处理之后，在718°C /8小时+空气冷 却（A.C.)的条件下执行时效处理的材料。
[0114] [表 1]
[0115]
[0116] (结晶粒度的测量）
[0117] 通过使用制备好的环状成形体10,测量和比较包括假想平面VS1、VS2的截面内的 产品区域中的最大晶粒和该最大晶粒周围的平均结晶粒度。对于最大晶粒周围的平均结晶 粒度，使用最大晶粒观察部（maximum crystal grain-observed portion)(除了最大晶粒 以外的部分）中的平均结晶粒度。结果示出在表2中。
[0120] (高温抗拉特性确认试验）
[0121] 在以上述方式制备好的环状成形体10中，对于为本发明的实施例1和比较例3所 制备的环状成形体10,抗拉试验片从包括图1所示的假想平面VS1、VS2的相互等效位置分 别在周向、高度方向和径向上的位置取样，并且在650°C下分别实施高温抗拉试验。通过使 用具有6. 35mm的平行部直径的ASTM E8小尺寸试验片并按照ASTM E21来实施试验，并且 测量抗拉强度、屈服强度（〇. 2%屈服强度）和收缩率。为了确认周向的测量值、高度方向的 测量值和径向的测量值的偏差，在周向的测量值被设定为基准值"1"（100% )的情况下计 算高度方向的比和径向的比。图8示出了抗拉强度与收缩率之间的相关性，图9示出了屈 服强度与收缩率之间的相关性。
[0122] 在锻造步骤中的应变速度超过0. 5s 1的比较例1和比较例2中，最大结晶粒度与 最大晶粒周围的平均结晶粒度之间的差大，并且观察到结构是不均匀的。推测其发生的原 因是：因为加工热（即，因为发生了被称作"热积累"的现象）所导致的锻造体的内部温度 过度增大，而使该锻造体内部的晶粒发生局部粗化。
[0123] 相比之下，在锻造步骤中的应变速度为0. 5s 1或更小的本发明的实施例1至实施 例4中，最大结晶粒度与最大晶粒周围的平均结晶粒度之间的差小，并且观察到结构足够 均匀。推测获得足够均匀的结构的原因是：通过将应变速度控制在〇. 5s 1或更小的范围内， 实现了锻造期间的锻造体的内部温度与表面温度之间的差小。注意，在将应变速度控制在 0. 15s 1或更小的范围内的本发明的实施例1、实施例2和实施例4中，结构的均匀化更佳。
[0124] 如图8和图9所示，作为高温抗拉强度确认试验的结果，就所有的抗拉强度、0. 2% 屈服强度和收缩率而言，观察到本发明的实施例1优于比较例2。
[0125] 更具体地，观察到在本发明的实施例1中，提高了强度特性的各向同性，并且本发 明的实施例1具有确保了足够的结构均匀性的微细晶粒结构。
[0126] 产业上的可利用性
[0127] 根据本发明的环状成形体的制造方法，能够稳定且低成本地制得确保了结构均匀 性和具有足够高的机械强度的环状成形体。因此，本发明的环状成形体的制造方法能够适 用于制得航空器用发动机的涡轮盘等。
[0128] 附图标记说明
[0129] 10环状成形体
[0130] 20环状中间体
[0131] H 环状中间体的轴线方向上的高度
[0132] 0 轴线
[0133] S2锻造步骤
[0134] S4环乳步骤
[0135] T 环状中间体的径向上的厚度
[0136] VSl假想平面（等效位置）
[0137] VS2假想平面（等效位置）
【主权项】
1. 一种环状成形体的制造方法，该制造方法包括：锻造步骤，对合金件进行锻造以制 得圆板状的锻造体；以及环乳步骤，对通过在所述锻造体中形成通孔而制备的环状中间体 进行环乳，以制得环状成形体， 其特征在于，所述锻造步骤包括至少两次热锻造步骤，各次热锻造步骤均在如下条件 下实施：应变速度至多为0. 5s\所述锻造体的周向的应变的绝对值e01至少为0. 3,所述 锻造体的高度方向的应变的绝对值eh至少为0. 3,应变的绝对值之间的比eh/e0 1在 0. 4至2. 5的范围内。2. 根据权利要求1所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述环状成形体的沿 着包括该环状成形体的轴线的方向的截面内的产品区域中的结晶粒度之间的差在ASTM结 晶粒度编号±2的范围内。3. 根据权利要求1或2所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在所述锻造步骤 中，所述锻造体的结晶粒度的ASTM结晶粒度编号至少为7。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，形成所述 环状中间体，使得将该环状中间体的径向上的厚度T与该环状中间体的轴线方向上的高度 H之间的比T/H控制在0. 6至2. 3的范围内，然后对该环状中间体进行环乳，使得所述环状 成形体的沿着其周向均匀配置的多个等效位置处的结晶粒度之间的差在ASTM结晶粒度编 号± 1. 5的范围内。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在所述 环乳步骤中，实施热乳制，使得赋予所述环状成形体的周向的应变的绝对值e9 2为0. 5至 1. 3〇6. 根据权利要求1至5中任一项所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，所述合金 件由Ni基合金制成。7. 根据权利要求6所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在950°C至1075°C的温 度下实施所述锻造步骤。8. 根据权利要求6或7所述的环状成形体的制造方法，其特征在于，在900°C至1050°C 的温度下实施所述环乳步骤。
【专利摘要】本发明为环状成形体的制造方法，该制造方法包括：锻造步骤，对合金件进行锻造以制得圆板状的锻造体；以及环轧步骤，对通过在锻造体中形成通孔而制备的环状中间体进行环轧，以制得环状成形体，所述方法的特征在于，锻造步骤包括至少两次热锻造步骤。在热锻造中，应变速度至多为0.5s-1，锻造体的周向的应变的绝对值εθ1至少为0.3，锻造体的高度方向的应变的绝对值εh至少为0.3，应变的绝对值之间的比εh/εθ1在0.4至2.5的范围内。
【IPC分类】B21H1/06, B21B3/00, B21K21/06, B21B5/00
【公开号】CN105228771
【申请号】CN201480028783
【发明人】菊池弘明, 泷泽英男, 石割雄二, 大曾根淳
【申请人】日立金属摩材超级合金株式会社, 日立金属株式会社
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年3月28日
【公告号】EP2979774A1, WO2014157662A1