CN103990938A - 用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺方法 - Google Patents

用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺方法，所述的工艺即是用空心冲头锻压去除连铸坯中心缺陷和对通过锻件尺寸、鐓粗比、扩孔比、环厚限制条件，提供合格的环件毛坯料来保证供碾环机轧制后使大轴承、大齿轮圈的合格的操作工艺；本发明所用同材料连铸坯比钢锭价格低，每吨价格要低600～1000元；同时本发明选用的连铸坯比钢锭成材或锻件利用率高，连铸坯成材或锻件的利用率约90%～92%；钢锭成材或锻件的利用率约72%～75%，在生产工艺过程中减少一火次能源费和工费；提高了产品的尺寸精度和企业的生产效率。

Description

用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺方法
技术领域
本发明涉及钢的塑性成形工艺，具体涉及一种用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺方法。
背景技术
近年来随着冶炼技术的发展和市场竞争激烈的程度，连铸坯的应用也越来越广，连铸坯与钢锭比较，连铸坯材料利用率高，碾环机轧制的环件的工件截面形状更接近成品，比自由锻提高20%左右。
但连铸坯比钢锭具有较发达的柱状晶组织，并有较小的树枝晶间距，柱状晶组织其晶体具有明显的方向性，加工性能差，易导致中心偏析、中心疏松和中心裂纹等缺陷，所以在连铸坯凝固过程中，应尽可能遏制柱状晶区的发展，促使等轴晶区的扩大。国内于1999年开始生产轴承钢、碳素工具钢等高碳的特殊钢和齿轮钢。虽然连铸钢的表面质量较模铸钢有了很大改善，但随其截面越做越大，中心缺陷绝对值也越大，因高碳钢固液二箱区较其它钢种宽，在连铸坯的凝固过程中由于选分结晶和凝固收缩导致富集溶质的钢液向中心的宏观流动而引起中心偏析，同时由于枝晶“搭桥”，下部钢液在凝固收缩过程中得不到上部钢液的补充，形成残余缩孔和中心疏松等缺陷，试验￠500低倍轴承钢GCr15SiMn，中心疏松、中心缩孔、中心裂纹基本必有一到二个缺陷指标较高，如图5、6、7所示，最高达到4级。图5测得数据：
图6测得数据：
图7测得数据：
有图5、6、7所示可以知道，锻造压机在这里主要是提供基本无大的缺陷冲孔件，按需要环件的坯料重量由锯床下料—加热—鐓粗—冲孔，锻造过程主要是破碎铸造组织、提高致密度、锻造成型、降低或消除凝固过程的偏析缺陷，提高致密度，但目前锻造提供的环坯都是用实芯冲的坯料给碾环机轧制的，对于轴承钢、齿轮钢的≥￠380连铸坯，当低倍中心缩孔、裂纹等级≥1-2.5级的，其铸态组织中心缺陷关靠前道压机拔长、鐓粗、实芯冲头冲孔和后道碾环机轧制是无法解决的。目前用户对轴承环、齿轮环的产品质量要求越来越严，提出的探伤标准高，许多需要通过（相当）JB/T5000·15-2007  Ⅱ、Ⅲ级探伤标准和GB/T6402-2008 Ⅲ、Ⅳ级探伤标准，还有的产品到精加工后，技术要求渗透或磁痕需按JB/T5000-2007 ≤Ⅲ级标准，内圈就很难通过PT或MT，这主要是锻造出环坯时，由于连铸坯截面尺寸越大其中心缺陷也越大，当成形后，靠内径边缘缺陷没有锻合或去除则探伤就通不过，通常在压机锻造出坯时用的是实芯冲头冲孔，没有把最严重的缺陷料去除而造成。
大轴承环、齿轮环超声波探伤不合格一般都是有碾环机轧制成品，通常是“锻比”严重不足甚至是“铸件”而不是锻件，这种“锻件”整体除靠近内外壁部位的其它部位内部组织疏松、晶粒粗大。
现在环件轧制一般都参与径轴向轧制，使环件发生形变的力除了来自径向的挤压力，还有来自轴向压力，克服了径向轧制的一些缺陷。1）其成型过程是局部加压连续小变形的积累，工件与工具的接触面积小，使小吨位设备可加工大的无接缝环件，扩大了环件的加工范围；如图1所示的碾环机工作图。2）材料利用率高，环件轧制的工件截面形状更接近成品，比自由锻提高20%以上。3）劳动条件好、生产率高。4）生产成本低，环件轧制与自由锻相比（簿壁圈），材料消耗低40%左右。成本降低40%左右，直径4.5米以上的大型环件基本都采用环件轧制工艺生产。
 
由于有这么多长处，轧环生产量非常大，但环的壁厚中心还时常超声波探伤不合格，其主要缺少考虑锻透条件，扩孔比小，为了锻造操作方便和节约材料往往用小实芯冲头冲孔和小芯辊轧制，第二放大了可轧制的壁厚，因为轧环是连续小变形的积累，工件与工具的接触面积小，锻透条件就差，因此，厚壁类环中间就会出现疏松、晶粒粗大等，使超声波探伤不合格；如图2所示的环件锻透图。
环件轧制基本工作条件：1）咬入条件：通过增大摩擦来改善咬入条件，并且随着环件半径增大，越易咬入。2）锻透条件是塑性区穿透环件壁厚，环件产生壁厚减小，直径扩大的塑性变形，环件锻透条件是环件轧制变形的充分条件。所以在条件允许下，应该用大芯辊和导向辊轧制同时轧制力越大越好。
由于碾环机由以上的设备和轧制的特点，对原始来料质量要求较高，如果，来料内壁还存在剩余连铸中心缺陷且被氧化，碾环机/轧制后变成了氧化夹杂物或夹杂裂纹，使产品在做内壁PT或MT探伤就会不合格。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮及各环类钢的工艺方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺即是用空芯冲头锻压去除连铸坯中心缺陷和对通过锻件尺寸、鐓粗比、扩孔比、环厚限制条件，提供合格的环件毛坯料来保证供碾环机轧制后使大轴承、大齿轮圈的合格的操作工艺，所述的工艺包括按需要环件的重量由锯床下料—加热—压机鐓粗—冲孔—压机平整—加热—碾环机轧环--第一热处理—粗加工—质量检查—调质，所述的具体的工艺步骤如下：
1）按订货图放调质余量图，如果订货图已经是调质图或无调质需求可不放调制余量图；
2）在调质图上放锻造余量图；                           
3）根据锻造余量图计算出锻件重量；G锻重=（D2-d2）*6.165* H高；
4）通过计算得出毛坯重量=（锻件重量+芯料重量）/（0.96～0.98）；经过按两火次操作后，操作完成；
5）按毛坯重量由锯床下料，做好坯料缺陷大的一端标记；
6）由缺陷标记的面朝上装炉，坯料加热，按钢种加热温度取上限；
7）坯料直接从加热炉取出，标记面朝上，压机鐓粗，鐓粗比=H0/H1≥2.5；
8）选择空心冲头进行冲孔操作，有缺陷标记的面朝上，当冲孔时缺陷芯料挤进孔中去除，如图4所示的空心冲头操作原理简图；
9）通过压机平整冲孔坯料表面；
10）对冲孔坯料进行加热；
11）碾环机轧制，轧制过程中，满足扩孔比=（D0-d0）/(D-d)≥2；
12）碾环机的操作过程中，通过人工机械操作，保证产品的参数满足限定的性能参数：
13）碾环后的热处理正火+回火；
14）上立车，进行产品的粗加工；
15）质量检查：外观检查、尺寸检查、超声波检测；
16）调质；
17）精加工后表面PT或MT检测。
本发明所述的用空芯冲头冲孔的步骤中，根据镦粗截面面积的实际大小选择不同大小的空芯冲头，所述空芯冲头的截面直径与鐓粗截面面积的大小成正比。
本发明所述的工艺过程中：在针对大圆连铸坯≥￠380mm易产生中心裂纹、缩孔1-2.5级的钢种，锻造环坯选择使用≥￠300mm的空芯冲头。
本发明所述的碾环机压制过程中，其锻件尺寸、高径比、鐓粗比、扩孔比的规定下表所示：在保证产品满足超声波探伤合格的同时，又可以减少产品的拔长火次数。
以前锻造出环坯时，通常为节约几十公斤料用实芯冲头冲孔，但最终环件在无损检测时而报废。主要是由于连铸坯截面尺寸越大其中心缺陷也越大，当成形后，靠内径边缘缺陷没有锻合或去除则探伤就通不过。
注：此表(D外—d内)/2≤180mm、D外/d内≥9为保证碾环机传透力效果。H坯/D坯≤2,5为镦粗时防止镦歪和双鼓形。镦粗比≥2.5为了有效地锻合内部缺陷、打碎枝晶；取空芯冲头≥￠300为有效去除中心裂纹、缩孔、扩孔比≥2为有效锻透壁厚。
本发明所述的碾环机压制过程中，当轴承、齿轮圈等环类件锻件壁厚尺寸（D外-d内）/2＞180，且产品需要超声波探伤的，标准相当按GB/T6402—2008 Ⅲ级以上JB/T5000·15-2007  Ⅱ、Ⅲ级探伤标准的，则用空芯冲头冲料工艺，还需要用压机上马架扩孔锻透再转碾环机轧制，或在空芯冲头冲料前坯料需用镦拔工艺。
本发明所述的碾环机压制过程中，当轴承、齿轮圈等环类件锻件壁厚尺寸（D外-d内）/2＞180，内壁需要做JB/T5000·15-2007  ≤Ⅲ级磁粉、着色的，下料尺寸需保证高径比≤2.5，用空芯冲头冲孔，冲去缺陷料，还需要用压机上马架扩孔使壁厚锻透再转碾环机轧制或在空芯冲头冲料前坯料需用镦拔工艺。
本发明所述的在对冲孔坯料进行加热和碾环后的热处理的工艺步骤中，加热温度均为1050℃～1150℃；保证了冲孔坯料在加热温度的一致性，在不同温度下对坯料本身材料的影响，方便均一化大规模的生产。
本发明所述的空心冲头内为圆锥形的空心槽，所述空心槽的截面长度自上而下依次减小，如图3所示的空心冲头结构简图；通过该种锥形的空心冲头结构，方便空心冲头与上砧之间稳定的间接固定，提高了空心冲头的冲击力，提高毛坯料和毛坯芯料局部冲击效果，。   
虽然连铸钢的表面质量较模铸钢有了很大改善，但随其截面越做越大，中心缺陷绝对值也越大，因高碳钢固液二箱区较其它钢种宽，低碳合金钢流动性差在连铸坯的凝固过程中易形成残余缩孔和中心疏松等缺陷，试验￠500低倍轴承钢GCr15SiMn，中心疏松、中心缩孔、中心裂纹基本必有一到二个缺陷指标较高，最高达到4级；如图5、6、7所示，但通过高温镦粗后，中心大裂纹或缩孔面朝上，利用空芯冲头使有裂纹或缩空的金属挤到空芯冲头内空去除。
本发明优点在于：本发明所选用同材料的连铸坯的生产成本比钢锭的生产成本低，如GCr15SiMn连铸坯￠500价约3700元/T，钢锭价约4400元/吨，每吨价格要低600～1000元。选用同材料连铸坯比钢锭成材（锻件）利用率高，连铸坯成材（锻件）利用率约90%～92%；钢锭成材（锻件）利用率约72%～75%；至少减少一火次能源费和工费；提高了尺寸精度和生产效率。
附图说明
图1为本发明碾环机工作简图；
图2为本发明环件透视图；
图3为本发明空心冲头结构简图；
图4为本发明空心冲头冲操作原理简图；
图5为试验￠500低倍轴承钢GCr15SiMn的横截面酸浸低倍组织试片1-1图；
图6为试验￠500低倍轴承钢GCr15SiMn的横截面酸浸低倍组织试片1-2图；
图7为试验￠500低倍轴承钢GCr15SiMn的横截面酸浸低倍组织试片2-2图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例1：实际操作过程中选用材料GCr15SiMn￠600连铸坯中心疏松0.5级、中心缩孔1.5级、中心裂纹2级。
1）和2）计算得出放好余量锻件尺寸：D外径=1890（mm）  d内径=1540 (mm)   H高=210(mm)；
3）G锻重=（D2-d2）*6.165*H=(18.92-15.32)*6.165*2.1=1554(kg)；
4）取空心冲￠350mm  G芯料重=（3.52*6.165*2.1）/2=79（kg）；
G毛坯=G锻重+G芯料重=（1554+79）/0.96=1701（kg），经过按两火次操作后；
5）下料取：￠600*767    高径比：767/600=1.3；
6）由缺陷标记的面朝上装炉，坯料加热，按钢种加热温度取上限；
7）鐓粗H=210mm    鐓粗比：H0/H1=767/210=3.7，
8）取空芯冲头冲孔￠350  冲孔坯料尺寸：(1135外径-350内径)*210高度；
9）通过压机平整冲孔坯料表面；；
10）冲孔坯料加热，温度为1050℃～1150℃左右；
11）碾环机：取芯辊￠300轧制   
扩孔比：（D0-d0）/(D-d)=(1135-350)/（1890-1540）=2.2；
12）计算参数表二满足表一  
表二
表一
13）碾环后热处理；
14）上立车粗加工；
15）质量检查：外观检查、尺寸检查、超声波检测；
16）调质（有的可放于13步骤， 碾环后热处理）；
17）精加工后表面PT或MT检测。
按此工艺操作生产了6件，最终经超声波检测符合GB/T6402-2008 Ⅲ级标准,着色和磁粉检测全部符合JB/T5000.15-2007 Ⅲ级标准，线性缺陷不超过2mm合格。 
实施例2：实际操作过程中选用￠600连铸坯,材料GCr15SiMn中心疏松1级、中心缩孔2级、中心裂纹2级。
1）和2）放好余量锻件尺寸：D外径=2200mm    d内径=1850mm    H高=240mm；
3）G锻重=（D2-d2）*6.165*H=(22.02-18.52)*6.165*2.4=2097(kg)；
4）取空心冲￠400mm  G芯料重=（4.02*6.165*2.4）/2=118（kg）；
5）G毛坯=G锻重+G芯料重=（2097+118）/0.96=2307(kg)，经过按两火次操作后；
6）下料取：￠600*1040   高径比：1040/600=1.7；
7）鐓粗H=240mm    鐓粗比：L/H=1040/240=4.3，
8）空芯冲头冲孔￠400   冲孔坯料尺寸：(1236外径-400内径)*240；
9）通过压机平整冲孔坯料表面；
10）冲孔坯料加热，温度为1050℃～1150℃左右；
11）碾环机/取芯辊￠350轧制，
扩孔比：（D0-d0）/(D-d)=(1236-400)/（2200-1850）=2.4；
12）计算参数表三满足表一
表三
13）碾环后热处理；
14）上立车粗加工；
15）质量检查：外观检查、尺寸检查、超声波检测；
16）调质（有的可放于13步骤， 碾环后热处理）；
17）精加工后表面PT或MT检测。
按此工艺操作生产了5件，最终经超声波检测符合GB/T6402-2008 Ⅲ级标准,着色和磁粉检测全部符合JB/T5000.15-2007 Ⅲ级标准。
实施例3：实际操作过程中选用20CrMnTi￠700连铸坯中心疏松1级、中心缩孔2级、中心裂纹2.5级。
1）和2）放好余量锻件尺寸：D外径=3500mm    d内径=3160mm    H高=280mm；
3）G锻重=（D2-d2）*6.165*H=(35.02-31.62)*6.165*2.8=3909(kg)；
4）取空芯冲￠500mm  G芯料重=（5.02*6.165*2.8）/2=215（kg）；
5）G毛坯=G锻重+G芯料重=（3909+215）/0.96=4295，经过按两火次操作后；
6）下料取：￠700*1422，高径比：1422/700=2.0；
7）鐓粗H=280mm ， 鐓粗比：L/H=1422/280=5.1，
8）空芯冲头冲孔￠500mm ，冲孔坯料尺寸：(1562外径-500内径)*280；
9）通过压机平整冲孔坯料表面；
10）冲孔坯料加热，温度为1050℃～1150℃左右；
11）碾环机/取芯辊￠350轧制，
扩孔比：（D0-d0）/(D-d)=(1562-500)/（3500-3160）=3.1；
12）计算参数表四满足表一；
表四
13）碾环后热处理；
14）上立车粗加工；
15）质量检查：外观检查、尺寸检查、超声波检测；
16）调质（有的可放于13步骤， 碾环后热处理）；
17）精加工后表面PT或MT检测。
按此工艺操作生产了4件，最终经超声波检测符合GB/T6402-2008 Ⅲ级标准,密集＜￠3，着色和磁粉检测全部符合JB/T5000.15-2007 Ⅲ级标准，线性裂纹＜2mm合格。传统方法对连铸坯用于大轴承圈、大齿轮圈出坯没有保证满足参数表一的具体限制，而且冲孔都用实芯冲。 
对比例1：实际操作过程中选用GCr15SiMn￠600连铸坯中心疏松0.5级、中心缩孔1.5级、中心裂纹2级。
1）和2）放好余量锻件尺寸：D外径=1890mm    d内径=1530mm    H高=210mm；
3）G锻重=（D2-d2）*6.165*H=(18.92-15.42)*6.165*2.1=1554(kg)；
4）实芯冲￠250mm  G芯料重=（2.52*6.165*2.1）/3=27（kg）；
5）G毛坯=G锻重+G芯料重=（1554+27）/0.96=1646，经过按两火次操作后；
6）下料取：￠600*742   高径比：742/600=1.2；
7）鐓粗H=210mm    鐓粗比：L/H=742/210=3.5，
8）冲孔￠250  冲孔坯料尺寸：(1116外径-250内径)*210；
9）碾环机/取芯辊￠220轧制；
扩孔比：（D0-d0）/(D-d)=(1116-250)/（1890-1540）=2.5；
10）计算参数表五不满足表一，用实心冲头￠250mm；
表五
。
按此工艺操作生产了2件，虽然用实芯冲￠250操作方便，料比空芯冲头￠350节约了55kg当由于连铸坯中心缺陷没有清楚干净，最终磁粉检测发现内圈表面有线性偏析微裂纹超过4mm, 不符合GB/T5000·15-2007 Ⅲ级MT标准，2件全部报废。
对比例2：实际操作过程中选用GCr15SiMn￠600连铸坯中心疏松0.5级、中心缩孔1.5级、中心裂纹2级。
1）和2）放好余量锻件尺寸：D外径=1800mm    d内径=1400mm    H高=240mm；
3）G锻重=（D2-d2）*6.165*H=(18.02-14.02)*6.165*2.4=1894(kg)；
4）实芯冲￠300mm  G芯料重=（3.02*6.165*2.4）/3=44（kg）；
5）G毛坯=G锻重+G芯料重=（1894+44）/0.96=2018（kg），经过按两火次操作后；
6）下料取：￠600*910  高径比：910/600=1.5；
7）鐓粗H=240mm    鐓粗比：L/H=910/240=3.8，
8）冲孔￠300mm  冲孔坯料尺寸：(1156外径-300内径)*240；
9）碾环机/取芯辊￠250轧制，
扩孔比：（D0-d0）/(D-d)=(1156-300)/（1800-1400）=2.1；
10）计算参数表六不满足表一，壁厚为200mm和用实心冲头冲孔￠300mm；
表六
。
按此工艺操作生产了2件，最终经超声波探伤，在圈壁厚中心处存在≥￠3密集缺陷，不符合GB/T6402-2008 Ⅲ级UT标准，磁粉检测发现内表面有线性微裂纹＞4mm, 不符合GB/T5000·15-2007 Ⅲ级MT标准，2件全部报废。
对比例3：实际操作过程中选用20CrMnTi￠700连铸坯中心疏松1级、中心缩孔2级、中心裂纹2.5级。
1）和2）放好余量锻件尺寸：D外径=3550mm    d内径=3100mm    H高=290mm；
3）G锻重=（D2-d2）*6.165*H=(35.52-312)*6.165*2.9=5350(kg)；
4）取实芯冲￠400mm  G芯料重=（42*6.165*2.9）/3=95（kg）；
5）G毛坯=G锻重+G芯料重=（5350+95）/0.96=5372（kg），经过按两火次操作后；
6）下料取：￠700*1780   高径比：1780/700=2.5；
7）鐓粗H=290mm    鐓粗比：L/H=1780/290=6.1，
8）冲孔￠400mm  冲孔坯料尺寸：(1716外径-400内径)*290；
9）碾环机/取芯辊￠350轧制，
扩孔比：（D0-d0）/(D-d)=(1716-400)/（3550-3100）=2.9；
10）计算参数表七不满足表一，壁厚为225mm、实心冲头400mm
表七
。
按此工艺操作生产了1件，虽然用实芯冲￠400操作方便，料节约了100kg左右，当由于连铸坯中心缺陷没有去除干净，最终磁粉检测发现内圈表面有线性偏析微裂纹超过4mm, 不符合GB/T5000·15-2007 Ⅲ级MT标准，并且，按超声波探伤GB/T6402 Ⅲ级检测，密集超标＞￠3，因此报废。
如果轴承、齿轮圈等环类件锻件壁厚尺寸（D外-d内）/2＞180，而且产品需要超声波探伤的，标准相当按GB/T6402 Ⅲ级以上和JB/T5000·15-2007  Ⅱ、Ⅲ级探伤标准的，则需要采取多次鐓拔工艺，有的还需要在压机上上马架扩孔再转碾环机/轧制。内壁需要做JB/T5000·15-2007  Ⅲ、Ⅳ级磁粉、着色的，下料尺寸需保证高径比≤2.5，防止鐓粗不歪和双鼓形，用空芯冲头冲孔，冲去缺陷料，减少连铸坯中心缺陷残留。 
需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺即是用空芯冲头锻压去除连铸坯中心缺陷和对通过锻件尺寸、鐓粗比、扩孔比、环厚限制条件，提供合格的环件毛坯料来保证供碾环机轧制后使大轴承、大齿轮圈的合格的操作工艺，所述的工艺包括按需要环件的重量由锯床下料—加热—压机鐓粗—冲孔—压机平整—加热—碾环机轧环--第一热处理—粗加工—质量检查—调质—精加工，所述的具体的工艺步骤如下：
1）按订货图放调质余量图，如果订货图已经是调质图或无调质需求可不放调制余量图；
2）在调质图上放锻造余量图；                           
3）根据锻造余量图计算出锻件重量；G锻重=（D2-d2）*6.165*H高；
4）通过计算得出毛坯重量=（锻件重量+芯料重量）/（0.96～0.98）；按两火次操作完成；
5）按毛坯重量由锯床下料，做好坯料缺陷大的一端标记；
6）由缺陷标记的面朝上装炉，坯料加热，按钢种加热温度取上限；
7）坯料直接从加热炉取出，标记面朝上，压机鐓粗，鐓粗比=H0/H1≥2.5；
8）选择空心冲头进行冲孔操作，有缺陷标记的面朝上，使冲孔时缺陷芯料挤进孔中去除；
9）通过压机平整冲孔坯料表面；
10）对冲孔坯料进行加热；
11）碾环机轧制，轧制过程中，满足扩孔比：（D0-d0）/(D-d)≥2；
12）碾环机的操作过程中，通过人工机械操作，保证产品的参数满足限定的性能参数：
13）碾环后的热处理；正火+回火；
14）上立车，进行产品的粗加工；
15）质量检查：外观检查、尺寸检查、超声波检测；
16）调质；
17）精加工后表面PT或MT检测。
2.根据权利要求1所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的用空芯冲头冲孔的步骤中，根据镦粗截面面积的实际大小选择不同大小的空芯冲头，所述空芯冲头的截面直径与鐓粗截面面积的大小成正比，一般按截面的1/3取。
3.根据权利要求2所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的工艺过程中：在针对材料为轴承钢、齿轮钢大圆连铸坯≥￠380mm易产生中心裂纹、缩孔1-2.5级的钢种，锻造环坯选择使用≥￠300mm的空芯冲头。
4.根据权利要求1所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的碾环机压制过程中，其锻件尺寸、高径比、鐓粗比、扩孔比的规定的性能参数如下表所示：在保证产品满足超声波探伤合格的同时，又可以减少产品的拔长火次数。
5.根据权利要求4所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的碾环机压制过程中，当轴承、齿轮圈等环类件锻件壁厚尺寸（D外-d内）/2＞180，且产品需要超声波探伤的，标准相当按GB/T6402=2008 Ⅲ级以上和JB/T5000·15-2007  Ⅱ、Ⅲ级探伤标准的，则需要采取多次鐓拔工艺，还需要在压机上上马架扩孔再转碾环机轧制。
6.根据权利要求4所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的碾环机压制过程中，当轴承、齿轮圈等环类件锻件壁厚尺寸（D外-d内）/2＞180，内壁需要做JB/T5000·15-2007≤Ⅲ级磁粉、着色的，下料尺寸需保证高径比≤2.5，用空芯冲头冲孔，冲去缺陷料，减少连铸坯中心缺陷残留。
7.根据权利要求1所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的在对冲孔坯料进行加热碾环工艺步骤中，为防止锻件粗晶加热温度可为1050℃～1150℃。
8.根据权利要求1所述的用连铸坯塑性成形大尺寸轴承、齿轮钢的工艺，其特征在于，所述的空芯冲头内为圆锥形的空心槽，所述空心槽的截面长度自上而下依次减小。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105149892A (zh) * 2015-09-24 2015-12-16 青岛中天鹏锻压制造有限公司 轨道列车钢质锻造轮装制动盘精密成形方法
CN105537863A (zh) * 2015-12-02 2016-05-04 四川民盛特钢锻造有限公司 一种风机变速轴承内外圈的锻造方法
CN105619028A (zh) * 2016-01-26 2016-06-01 安徽同盛环件股份有限公司 一种铬钢环件的成型工艺
CN106493527A (zh) * 2016-12-30 2017-03-15 西南铝业（集团）有限责任公司 一种座圈加工方法
CN106552892A (zh) * 2016-07-21 2017-04-05 周朝辉 一种去除金属坯料芯部缺陷的制造方法及设备
CN109622847A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种提高辊套镦粗冲孔生产效率的方法
CN111069492A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种离心机用冷型毛坯锻造方法
CN112719928A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 武汉理工大学 一种环形锻件的智能生产方法和系统
CN113414342A (zh) * 2020-06-11 2021-09-21 德力佳传动科技(江苏)有限公司 一种辊道行星轮的锻造方法
CN113774278A (zh) * 2021-08-20 2021-12-10 中信重工机械股份有限公司 一种水淬铸钢重载齿轮新材料及其制备方法
CN114632900A (zh) * 2022-02-16 2022-06-17 伊莱特能源装备股份有限公司 一种小型椭圆实心锻件的制造方法
CN115229441A (zh) * 2022-07-26 2022-10-25 重庆金世利航空材料有限公司 一种小型钛合金高筒环轧件的制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001225156A (ja) * 2000-02-15 2001-08-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造鋳片、連続鋳造方法および鋼材の製造方法
CN1414118A (zh) * 2002-06-26 2003-04-30 宝钢集团上海五钢有限公司 小方坯连铸轴承钢的生产方法
CN101381803A (zh) * 2008-10-13 2009-03-11 首钢总公司 一种齿轮钢带状组织控制方法
CN102418041A (zh) * 2011-12-09 2012-04-18 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种轴承钢的生产方法
JP2013022609A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 鋼の連続鋳造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001225156A (ja) * 2000-02-15 2001-08-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造鋳片、連続鋳造方法および鋼材の製造方法
CN1414118A (zh) * 2002-06-26 2003-04-30 宝钢集团上海五钢有限公司 小方坯连铸轴承钢的生产方法
CN101381803A (zh) * 2008-10-13 2009-03-11 首钢总公司 一种齿轮钢带状组织控制方法
JP2013022609A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 鋼の連続鋳造方法
CN102418041A (zh) * 2011-12-09 2012-04-18 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种轴承钢的生产方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105149892A (zh) * 2015-09-24 2015-12-16 青岛中天鹏锻压制造有限公司 轨道列车钢质锻造轮装制动盘精密成形方法
CN105537863A (zh) * 2015-12-02 2016-05-04 四川民盛特钢锻造有限公司 一种风机变速轴承内外圈的锻造方法
CN105619028A (zh) * 2016-01-26 2016-06-01 安徽同盛环件股份有限公司 一种铬钢环件的成型工艺
CN105619028B (zh) * 2016-01-26 2018-02-09 安徽同盛环件股份有限公司 一种铬钢环件的成型工艺
CN106552892A (zh) * 2016-07-21 2017-04-05 周朝辉 一种去除金属坯料芯部缺陷的制造方法及设备
CN106493527A (zh) * 2016-12-30 2017-03-15 西南铝业（集团）有限责任公司 一种座圈加工方法
CN109622847A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种提高辊套镦粗冲孔生产效率的方法
CN111069492A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 一种离心机用冷型毛坯锻造方法
CN113414342A (zh) * 2020-06-11 2021-09-21 德力佳传动科技(江苏)有限公司 一种辊道行星轮的锻造方法
CN112719928A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 武汉理工大学 一种环形锻件的智能生产方法和系统
CN113774278A (zh) * 2021-08-20 2021-12-10 中信重工机械股份有限公司 一种水淬铸钢重载齿轮新材料及其制备方法
CN113774278B (zh) * 2021-08-20 2022-06-10 中信重工机械股份有限公司 一种水淬铸钢重载齿轮新材料及其制备方法
CN114632900A (zh) * 2022-02-16 2022-06-17 伊莱特能源装备股份有限公司 一种小型椭圆实心锻件的制造方法
CN114632900B (zh) * 2022-02-16 2024-04-09 伊莱特能源装备股份有限公司 一种小型椭圆实心锻件的制造方法
CN115229441A (zh) * 2022-07-26 2022-10-25 重庆金世利航空材料有限公司 一种小型钛合金高筒环轧件的制造方法
CN115229441B (zh) * 2022-07-26 2024-02-09 重庆金世利航空材料有限公司 一种小型钛合金高筒环轧件的制造方法

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