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GB／T 38964-2020 钛合金等温锻造 工艺规范简介：

GB/T 38964-2020《钛合金等温锻造工艺规范》是中国国家标准，其主要目的是为钛合金等温锻造工艺提供技术指导。钛合金因其高强度、耐高温、耐腐蚀等特性，被广泛应用于航空、航天、船舶、化工等高技术领域，而等温锻造作为一种先进的钛合金加工方法，可以保持其优异的力学性能。

该规范详细规定了钛合金等温锻造的原料要求、预处理、锻造工艺参数（如温度、加载速度、变形量等）、锻造设备的选择、锻造后的热处理要求、以及检验和控制方法等。内容涵盖了从原料到成品的全过程，确保了锻造产品质量和一致性，同时也为生产者提供了工艺设计和控制的依据。

需要注意的是，具体的操作应严格按照该国家标准进行，以保证产品的性能和安全。同时，由于锻造工艺涉及的参数众多，实际操作中可能还需要结合具体的工件形状、尺寸和使用要求进行调整。

GB／T 38964-2020 钛合金等温锻造 工艺规范部分内容预览：

国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

范围 规范性引用文件 术语和定义 总则 要求 工艺过程

《全国建筑设计周期定额（2016版）》包围 规范性引用文件 术语和定义 总则 要求 工艺过程

GB/T38964—2020

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国锻压标准化技术委员会（SAC/TC74)提出并归口。 本标准起草单位：贵州安大航空锻造有限责任公司、一拖（洛阳)铸锻有限公司、北京机电研究所有 限公司、湖北三环锻造有限公司、武汉理工大学、第一拖拉机股份有限公司。 本标准主要起草人：陈祖祥、陈明、王云飞、魏巍、金红、张运军、华林、王龙祥、于宜洛、周林、王国文、 钱东升、阮艳静、秦思晓、余国林、刘艳雄、李生仕

GB/T38964—2020

钛合金等温锻造工艺规范

本标准规定了钛合金等温锻件（以下简称“锻件”)的工艺规范，包括总则、要求、工艺过程 本标准适用于钛合金等温锻造工艺的制定

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2965钛及钛合金棒材 GB/T 8541 锻压术语 GB/T9452一2012热处理炉有效加热区测定方法 GB/T 16598 钛及钛合金饼和环 GB/T23605 钛合金β转变温度测定方法

钛合金等温锻造一般的工艺流程如图1所示。

图1钛合金等温锻造工艺流程

4.2.1锻件设计时应考虑锻件出模、成形难易程度、坏料定位等情况，同时还应考虑变形量对锻件组织 的影响。与热模锻相比，锻件的余量和公差、圆角半径、模锻斜度均可减小。 4.2.2锻件设计时宜采用数字模拟技术对变形量、温度变化、应力分布等进行优化， 4.2.3分模面一般设置在锻件的最大轮廓处，以镦粗或压扁、挤压方式充填。为了防止锻件无法从模 具中取出，通常将锻件不利于出模、质量大的部分放在有顶出装置的一端

4.3.1锻造设备的工作液体压力可根据式(1）进行计算：

F=zmSRpo.2 .········ 式中： F 工作时液体压力，单位为牛顿（N）； 之 变形条件系数； m 毛坏体积系数； S 毛坏在垂直于变形力方向的平面的投影面积，单位为平方毫米（mm"）； Rp0.2 变形温度下的屈服应力，单位为兆帕（MPa）。 注1：一般情况下变形条件系数（）可选择1.5。 注2：毛坏体积系数（m）选择可按表1进行，

表1毛坏体积系数（m）

4.3.2设备压力可结合计算结果和模拟结果确定

4.3.2设备压力可结合计算结果和模拟结果确定

4.3.2设备压力可结合计算结果和模拟结果确定

5.1.1等温锻造设备

5.1.1.1等温锻造设备一般采用液压机。 5.1.1.2水冷板（或设备滑块）应通入循环水对滑块和工作台降温。 5.1.1.3设备一般应有计算机辅助操作系统，滑块具备无级调速的能力，能够满足钛合金等温锻造工艺 参数需要，还应有顶出装置

5.1.2.1 弱氧化性的燃气炉、真空炉或其他适宜的设备 加热。 5.1.2.2加热设备应定期进行校检，并具有温度自动调节、记录和报警的控制装置，加热炉的有效工作 区应用视图或数字标出，有效工作区的温度容差应符合GB/T9452一2012中Ⅲ类及以上精度的要求， 采用近β锻造或准β锻造时，加热炉一般采用Ⅱ类及以上精度的电炉，允许采用Ⅲ类电炉，但加热区的 炉温均匀性应符合Ⅱ类炉的规定

5.1.3模具加热装置

为了保证钛合金锻造温度的需求，模具加热装置应有温控功能，随时监控模具表面温度，并通过加 热炉炉丝通电/断电控制模具表面温度。模具加热装置应具备一定的密封性

模具材料在高温下应有足够的强度和硬度。一般情况下采用高温合金制造。推荐的模具材料 工作温度极限见表2。

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表2推荐模具材料及最高工作温度极限

5.2.2.1根据锻件形状、大小等因素，模， 采用组合式的结构。 5.2.2.2根据不同部位的受热、受力情况，模架各个部位可采用不 料制造。 5.2.2.3模架设计时应留有模具加热装置的安装位置

5.3.1原材料应符合GB/T2965、GB/T16598的要求，也可采用其他满足要求的材料，复验合格后方 可投产。 5.3.2原材料表面应车光或磨光，并确保去除α硬化层。采用铸锭作为钛合金等温锻造坏料时应先进 行改锻，保证坏料获得良好的组织和性能。 5.3.3每炉批原材料应按GB/T23605测定β转变温度，也可采用其他双方同意的方法进行测定

5.3.1原材料应符合GB/T2965、GB/T16598的要求，也可采用其他满足要求的材料，复验合格后方 可投产。 5.3.2原材料表面应车光或磨光，并确保去除α硬化层。采用铸锭作为钛合金等温锻造坏料时应先进 行改锻，保证坏料获得良好的组织和性能。 5.3.3每炉批原材料应按GB/T23605测定β转变温度，也可采用其他双方同意的方法进行测定

6.1.1采用棒材或铸锭时应进行下料，下料一般采用车床、锯床或线切割。采用线切割下料时，应去除 热影响区。 6.1.2可采用棒材或铸锭经过反复徽拔等变形，获得满足等温锻造的组织和性能的坏料，也可直接采 购满足要求的坏料。 6.1.3坏料表面不应有裂纹、折叠、麻坑及其他冶金缺陷。缺陷应采用打磨法清除干净，并应圆滑过 渡，清理的宽度与深度之比应不小于10 6.1.4坏料不应存在尖锐的边角、毛刺、连皮等。有效厚度不小于150mm、饼环坏外径不小于$250mm 时，倒圆角半径应为5mm～20mm；其他情况下的倒圆角半径可根据实际情况确定。 6.1.5坏料结构应保证锻件成形，并获得良好的组织和性能，必要时可对坏料等温锻造成形过程进行 模拟，对锻造缺陷和坏料各个部位的变形量有充分的了解，根据模拟结果，优化坏料的尺寸和结构。 6.1.6坏料制备时应按6.3.1控制加热。 6.1.7坏料制备时应控制变形速度，不应出现十字亮线。 6.1.8必要时应对坏料进行腐蚀，检查材料组织和冶金质量

1装炉前应清除炉底上的氧化皮和其他残渣。 2坏料应在炉子温度达到工艺规定的加热温度后装炉。 坏料宜放置在加热炉的有效工作区内的耐火砖块、不锈钢或镍基合金支架上，坏料之间应有

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景，以保证均匀加热；一般情况下坏料应平装（轴线平行于炉底面）；当坏料高度与直径之比不大于1时， 可立装（轴线垂直干炉底面）

6.3.1坏料制备阶段可采用电阻炉或天然气炉加热。采用天然气炉加热时，火焰不应与坏料直接接 触。炉内气氛应保持中性或弱氧化气氛，避免产生表面硬化层。不应使用吸热式、放热式加热炉，炉内 气氛不应是氢气或氨裂解后形成的加热气氛，避免产生氢脆。 6.3.2等温锻造阶段应采用电阻炉加热。

表3推荐的坏料加热温度

表 4推荐的坏料保温时间系数

保温时间从仪表指示温度到达规定的加热温度时开始计算

5.3.4报警温度一般设置在加热温度以上10℃，β锻造、准β锻造设置在加热温度以上5℃

6.3.4报警温度之般设置在加热温度以上10℃，β锻造、准β锻造设置在加热温度以上5℃。 6.3.5坏料出炉转移进入模具的时间一般应不大于60s

6.3.4报警温度之般设置在加热温度以上10℃，β锻造、准β锻造设置在加热温度以上5℃ 6.3.5坏料出炉转移进入模具的时间一般应不大于60s

6.4.1前期检查及准备

6.4.1.1应对模具加热装置进行检查，确保生产时加热状态良好。 6.4.1.2首次生产的锻件应记录坏料质量、计算锻件的欠压量、估算吨位、计算零点设置等，记录模具投 人使用时的表面状态；非首次生产的锻件，应查阅上批次锻件的生产记录，确认锻造过程中压力、零点、 压下过程参数、锻件出模时间、锻件充形是否存在异常

6.4.1.1应对模具加热装置进行检查，确保生产时加热状态良好。

2017年一级建造师《工程经济》冲刺讲义（共578页）6.4.2坏料及模具润滑

4.2.1坏料和模具应加热到100℃～200℃时喷涂润滑剂，预热温度不宜过高，避免润滑剂起泡 滑不均匀、失效等。 4.2.2润滑剂不可与坏料和模具产生化学反应，一般采用玻璃润滑剂

6.4.2.3润滑剂厚度宜为0.1mm~0.3mm

6.4.3模具安装及加热

5.4.3.1模具安装后，应进行冷态闭合检查，记录冷态闭合位置，以确定锻造冷态的零点位置，为锻造零 点设置提供依据，并检查模具安装是否到位。 6.4.3.2模具加热一般采用多阶段加热，一般情况下模具的加热升温速率应不大于20℃/h，每个台阶 的温差应不超过200℃。加热过程中应对模具温度进行监控

6.4.4滑块速率设置

滑块速率设置应根据材料成形组织要求确定，一般情况下在0.01mm/s~0.5mm/s，具体按产品 制造工艺规范执行，确定原则如下： a 对于钛合金α十β锻造，由于坏料的加热温度一般在β相变点以下30℃左右，为了防止下滑速 率过快导致坏料心部温升，一般选择较慢的变形速率； 对于小规格的钛合金近β锻造、钛合金准β锻造、钛合金β锻造，坏料变形过程对温度上升不 敏感，为了获得良好的网篮组织，防止坏料在两相区进行再结晶，般选用较快的变形速率，使 坏料组织迅速转变为网篮组织，可以减少再结晶α相的形成； c）对于大规格的钛合金近β锻造、钛合金准β锻造、钛合金β锻造，坏料变形过程中的内部热量 很难散发出来，导致内部容易发生温升，坏料在单相区完成变形，因此在跨越相变点时，容易产 生再结晶α相，且由于变形快，没有足够的变形量进行破碎，在β晶界上容易出现链状的α相， 为了避免此组织的出现，一般采用较慢的变形速度

牛冷却方式可采用空冷、水冷或其他满足组织要求的冷却方式。 具应进行缓冷，冷速不大于20℃/h，至600℃保温4h，然后断电降温至低于200℃，方可拆 盗加三声士险润海剂

《档案馆建筑设计规范 JGJ25-2010》6.5.3模具冷却后应去除润滑剂