验。具体间隔物高度可由普通 技术人员确定而无需过度实验。具体间隔物高度依赖于具体合金在锻造期间断裂的敏感 性。对断裂具有较高敏感性的合金将需要较大的间隔物高度，即，每次撞击较少变形以便防 止断裂。还必须在选择间隔物高度时考虑绝热加热限制，因为至少在最后撞击循环中，工件 温度不应超过合金的Te。另外，在选择间隔物高度时需要考虑锻压机能力限制。例如，在压 制4英寸侧面的立方体工件期间，横截面积在压制步骤期间增加。如此，保持工件在所要求 的应变率下变形所需要的总负载增加。所述负载不能增加超出锻压机的能力范围。此外， 在选择间隔物高度时需要考虑工件几何形状。大的变形可导致工件凸出。太大的减少可导 致工件相对扁平，所以在不同正交轴方向上的下一次锻造撞击可导致工件弯曲。
[0076] 在某些非限制性实施方案中，针对各正交轴撞击使用的间隔物高度是相等的。在 某些其它非限制性实施方案中，针对各正交轴撞击使用的间隔物高度是不相等的。针对各 正交轴使用不相等间隔物高度的高应变率MAF的非限制性实施方案在以下呈现。
[0077] 在第一正交轴30的方向上，即在图2 (a)中所示的A方向上压力锻造（28)工件24 之后，根据本公开的方法的非限制性实施方案任选地还包括允许（步骤32)将工件的绝热 加热的内部区域（未示出）的温度冷却至处于或接近工件锻造温度范围内的工件锻造温度 额步骤，这在图3(b)示出。在不同非限制性实施方案中，内部区域冷却时间，或"等待时间" 可例如在5秒至120秒、10秒至60秒或5秒至5分钟的范围内。在根据本公开的各种非限 制性实施方案中，工件的"绝热加热的内部区域"如本文所用是指从工件的中心向外延伸并 且具有工件的至少约50 %或至少约60 %或至少约70 %或至少约80 %的体积的区域。本领 域的技术人员将认识到将工件的内部区域冷却至处于或接近工件锻造温度的温度所需的 时间将取决于工件24的大小、形状和组成，以及围绕工件24的气氛条件。
[0078] 在内部区域冷却时间期间，根据本文公开的某些非限制性实施方案的热管理系统 33的方面任选地包括将工件24的外表面区域36加热（步骤34)至处于或接近工件锻造温 度的温度。以这种方式，在每次高应变率MAF撞击之前，工件24的温度是在处于或接近工 件锻造温度的均匀或接近均匀并且大致上恒温条件下。应认识到在各A轴加热之后、在各B 轴撞击之后和/或在各C轴撞击之后任选地加热（34)工件24的外表面区域36在本公开 的范围内。在非限制性实施方案中，任选地在各A-B-C撞击循环之后加热（34)工件的外表 面。在其它非限制性实施方案中，外表面区域任选地在任一撞击或撞击循环之后被加热，只 要工件的总体温度在锻造过程期间维持在工件锻造温度范围内。工件应被加热以便在每次 高应变率MAF撞击之前将工件24的温度维持在处于或接近工件锻造温度的均匀或接近均 匀并且大致上恒温条件下的次数可取决于工件的大小，并且这可由普通技术人员确定而无 需过度实验。在根据本公开的各种非限制性实施方案中，工件的"外表面区域"如本文所用 是指从工件的外表面向内延伸并且具有工件的至少约50%或至少约60%或至少约70%或 至少约80 %的体积的区域。应认识到在任何中间时间
[0079] 在非限制性实施方案中，加热（34)工件24的外表面区域36可使用热管理系统33 的一个或多个表面加热机构38来完成。可能的表面加热机构的实例连续压力锻造步骤，可 将整个工件放置在炉中或以其它方式加热至工件锻造温度范围内的温度。
[0080] 在某些非限制性实施方案中，作为任选的特征，在各次A、B和C锻造撞击之间，热 管理系统33用于加热工件的外表面区域36,并且允许绝热加热的内部区域冷却内部区域 冷却时间，以便使工件的温度返回至处于或接近选定工件锻造温度的大致上均匀的温度。 在根据本公开的某些其它非限制性实施方案中，作为任选的特征，在各次A、B和C锻造撞击 之间，热管理系统33用于加热工件的外表面区域36,并且允许绝热加热的内部区域冷却内 部区域冷却时间，以使得工件的温度返回至工件锻造温度范围内的大致上均匀的温度。利 用（1)热管理系统33来将工件的外表面区域加热至工件锻造温度范围内的温度和（2)在 其期间绝热加热的内部区域冷却至工件锻造温度范围内的温度的一段时间两者的根据本 公开的方法的非限制性实施方案在本文中可被称为"热管理的高应变率多轴锻造" 38包括 但不限于适于火焰加热的火焰加热器；适于感应加热的感应加热器；以及适于辐射加热工 件24的外表面的辐射加热器。用于加热工件的外表面区域的其它机构和技术对于本领域 普通技术人员在考虑本公开后将是显而易知的，并且这类机构和技术在本公开的范围内。 外表面区域加热机构38的非限制性实施方案可包括箱式炉（未示出）。箱式炉可被配置成 具有各种加热机构以便使用火焰加热机构、辐射加热机构、感应加热机构和现在或今后为 本领域普通技术人员已知的任何其它适合的加热机构中的一种或多种来加热工件的外表 面区域。
[0081] 在另一个非限制性实施方案中，使用热管理系统33的一个或多个模具加热器 40来任选地加热（34)工件24的外表面区域36的温度并且使其保持处于或接近工件锻 造温度并且处于工件锻造温度范围内。模具加热器40可用于保持模具42或模具的压模 锻造表面44处于或接近工件锻造温度或在工件锻造温度范围内的温度下。在非限制性 实施方案中，将热管理系统的模具42加热至包括工件锻造温度直至低于工件锻造温度 100°F(55. 6°C)的范围内的温度。模具加热器40可通过现在或今后为本领域技术人员已 知的任何适合的加热机构来加热模具42或压模锻造表面44,所述机构包括但不限于火焰 加热机构、辐射加热机构、传导加热机构和/或感应加热机构。在非限制性实施方案中，模 具加热器40可以是箱式炉（未示出）的部件。虽然示出热管理系统33处于适当位置中 并且在图2(b)、（d)和（f)中所示的多轴锻造过程（26)的冷却步骤（32)、（52)、（60)期间 使用，但应认识到热管理系统33在图2(a)、（c)和（e)中描绘的压力锻造步骤（28)、（46)、 (56)期间可能处于或可能不处于适当位置中。
[0082] 如图3(c)中所示，根据本公开的多轴锻造方法（26)的非限制性实施方案的方面 包括使用足以绝热地加热工件24或至少工件24的内部区域，并且使工件24塑性变形的应 变率、在工件24的第二正交轴48的方向（B)上在工件锻造温度范围内的工件锻造温度下 来压力锻造（步骤46)工件24。在非限制性实施方案中，在压力锻造（46)期间，工件24变 形至高度或另一种尺寸减少20%至50%的塑性变形。在另一个非限制性实施方案中，在压 力锻造（46)期间，工件24塑性变形至高度或另一种尺寸减少30%至40%的塑性变形。在 非限制性实施方案中，工件24可在第二正交轴48的方向上压力锻造（46)至与第一压力锻 造步骤（28)中所使用的间隔物高度相同的间隔物高度。在另一个非限制性实施方案中，工 件24可在第二正交轴48的方向上压力锻造至与第一压力锻造步骤（28)中所使用的间隔 物高度不同的间隔物高度。在另一个非限制性实施方案中，工件24的内部区域（未示出） 在压力锻造步骤（46)期间绝热地加热至与第一压力锻造步骤（28)中相同的温度。在其它 非限制性实施方案中，用于压力锻造（46)的高应变率处于与第一压力锻造步骤（28)中所 公开的应变率范围相同的应变率范围内。
[0083] 在一个非限制性实施方案中，如图2(b)和（d)中所示，工件24可在连续压力锻造 步骤（例如（28)、（46)、（56))之间旋转（50)以呈现不同的正交轴至锻造表面。这种旋转 可被称为"A-B-C"旋转。应理解通过使用不同锻造配置，可能旋转锻造机上的冲头来代替 旋转工件24,或锻造机可配备有多轴冲头以使得不需要旋转工件和锻造机。明显地，重要方 面是所使用的工件和冲头的位置的相对改变，并且旋转（50)工件24可是不必要的或任选 的。然而，在大多数当前工业设备设置中，将需要在压力锻造步骤之间将工件旋转（50)至 不同正交轴以便完成多轴锻造过程（26)。
[0084] 在需要A-B-C旋转（50)的非限制性实施方案中，工件24可由锻造机操作员手动 地旋转或通过自动旋转系统（未示出）旋转以便提供A-B-C旋转（50)。自动A-B-C旋转系 统可包括但是不限于包括自由摆动的钳夹型式操纵工具等以便能够实现本文公开的非限 制性热管理高应变率多轴锻造实施方案。
[0085] 在第二正交轴48的方向，即在B方向上并且如图3(d)中所示，压力锻造（46)工件 24之后，过程（20)任选地还包括允许（步骤52)工件的绝热加热的内部区域（未示出）冷 却至处于或接近工件锻造温度的温度，其在图3(d)中示出。在某些非限制性实施方案中， 内部区域冷却时间或等待时间可例如在5秒至120秒或10秒至60秒或5秒直至5分钟的 范围内。普通技术人员将认识到，最小冷却时间取决于工件24的大小、形状和组成，以及围 绕工件的环境的特征。
[0086] 在任选的内部区域冷却时间期间，根据本文公开的某些非限制性实施方案的热管 理系统33的任选方面包括将工件24的外表面区域36加热（步骤54)至处于或接近工件 锻造温度的工件锻造温度范围内的温度。以这种方式，在每次高应变率MAF撞击之前，工件 24的温度被维持在处于或接近工件锻造温度的均匀或接近均匀并且大致上恒温条件下。在 非限制性实施方案中，当使用热管理系统33来加热外表面区域36,并且允许绝热加热的内 部区域冷却规定的内部区域冷却时间时，在各次A-B-C锻造撞击之间使工件的温度返回至 处于或接近工件锻造温度的大致上均匀的温度。在根据本公开的另一个非限制性实施方案 中，当使用热管理系统33来加热外表面区域36,并且允许绝热加热的内部区域冷却规定的 内部区域冷却时间时，在每次高应变率MAF撞击之前使工件温度返回至工件锻造温度范围 内的大致上均匀的温度。
[0087] 在非限制性实施方案中，加热（54)工件24的外表面区域36可使用热管理系统33 的一个或多个外表面加热机构38来完成。可能的加热机构38的实例可包括但不限于适于 工件24的火焰加热的火焰加热器；适于感应加热的感应加热器；和/或适于辐射加热的辐 射加热器。表面加热机构38的非限制性实施方案可包括箱式炉（未示出）。用于加热工件 的外表面的其它机构和技术对于本领域普通技术人员在考虑本公开后将是显而易知的，并 且这类机构和技术在本公开的范围内。箱式炉可被配置成具有各种加热机构以便加热工件 的外表面，并且这类加热机构可包括火焰加热机构、辐射加热机构、感应加热机构和/或现 在或今后为本领域普通技术人员已知的任何其它加热机构中的一种或多种。
[0088] 在另一个非限制性实施方案中，可使用热管理系统33的一个或多个模具加热器 40来加热（54)工件24的外表面区域36的温度并且使其保持处于或接近工件锻造温度并 且处于工件锻造温度范围内。模具加