CN105063491A - 一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，其特征是：基体锻造：基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C？0.32%~0.42%，Si？0.80%~1.20%，Mn≤0.40%，Cr？4.5%~5.5%，Mo？1.0%~1.5%，V？0.8%~1.0%，其余为Fe；热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为750~800℃，锻造比2.5~3.0；锻件退火工艺为：？860~890℃，保温1~4h，炉冷至540℃，空冷；基体热处理：4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1000~1050℃油淬，500~600℃回火；基体表面处理：对基体工作面进行打磨、喷丸处理；基体工作面激光熔覆；机械加工、性能检测，入库。本发明的目的是提供一种长寿命、高硬度径向精锻机用锤头的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种径向精锻机用高硬度锤头的制备工艺，属于金属材料领域。
背景技术
径向锻造的基本原理由奥地利科学家B.Rralowetz博士于1946年提出。到70年代中期已有6.5MN至25MN的径向锻机相继问世并应用于高合金钢和其他合金（如钨合金）的大型坯料和连铸锭的锻造。径向锻造是一种在同一平面上同时对轴类零件施加多个周向均匀分布的锻打力的成形方法。精锻机锤头是精锻机的重要部件之一，它靠基板连接在互成90°的四根锤杆上。锤杆连接着曲柄连杆机构，在曲轴的带动下同步运动，实现了两对锤头的径向打击。DA65-100型径向锻造机由于锻造精度高、操作简单灵活，广泛应用于合金结构钢、高强度合金钢、钛合金和难变形合金的压力加工领域，对于提高材料性能和改善材料内部结构发挥了重要作用。
目前，DA65-100型精锻机所用锤头的制备方法是：首先选用3Cr2W8V作为基体材料，经热处理后获得较高强度、硬度、较好的综合机械性能。然后在基体材料工作表面堆焊高温合金，通过机械加工，工作表面成形。但是由于锤头的工作表面长时间地与高温状态下的炽热金属相接触，而且承受着巨大的冲击载荷及打击过程中金属变形流动时产生的巨大摩擦，极易产生变形、裂纹，以至断裂报废。现役精锻机用锤头已经难以满足高性能合金的生产要求。恶劣的服役条件对锤头提出了很高的技术要求，如高温状态下的红硬性，抗冲击疲劳裂纹，抗疲劳龟裂，抗脆裂性，抗蠕变能力等。因此，新型长寿命锤头的开发已成为一项主要任务。
发明内容
本发明的目的是提供一种长寿命、高硬度径向精锻机用锤头的制备方法。
本发明的目的是由以下方式实现的：
锤头基体材料选为性能优良的4Cr5MoSiV1热锻模具钢，其工作部位材料复合方法主要利用激光熔覆技术，通过熔覆材料的优化选择和生产工艺的优化设计，在有效延长锤头使用寿命的同时，简化其生产工序。
一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，其特征是：
1）基体锻造：基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C0.32%~0.42%，Si0.80%~1.20%，Mn≤0.40%，Cr4.5%~5.5%，Mo1.0%~1.5%，V0.8%~1.0%，其余为Fe；热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为750~800℃，锻造比2.5~3.0；锻件退火工艺为：860~890℃，保温1~4h，炉冷至540℃，空冷；
2）基体热处理：4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1000~1050℃油淬，500~600℃回火；
3）基体表面处理：对基体工作面进行打磨、喷丸处理；处理过程选用40~80目的白刚砂，HRC70~90，处理时间1~2小时；
4）基体工作面激光熔覆；
（a）熔覆材料选择：工作表面激光熔覆的材料为146#钴基合金粉末材料，成分按质量百分比含量为：
C：0.7%～1.5%、Si：0.41%～0.82%、Fe：2.16%～2.85%、Ni：2.27%～2.5%、Cr：29.5%～32.4%、Mo：0.12%～0.26%、W：8.7%～17.8%、其余为Co；
（b）粉末烘干以及基体预热：将146#钴基合金粉末材料置于真空干燥箱中，在100~150℃条件下保温1.5~2h，自然冷却；同时，将基体4Cr5MoSiV1热作模具钢利用智能温控加热设备，于150~200℃下预热1.5~2.5h；
（c）激光熔覆：每层厚度为3~5mm；工艺参数为：激光功率3KW，扫描速度4.5~5.5mm/min，光斑直径4mm，搭接率30%，送粉量6~8g/min，熔覆层数为3~5层；
5）机械加工、性能检测，入库。
本发明的优点是：
（a）激光熔覆层组织致密，微观缺陷少，熔覆层与基材为冶金结合，强度高；
（b）激光熔覆操作简单，工作温度降低，不会引起基体组织结构变化；
（c）激光技术在加工生产中比较节省能源，是一种绿色、环保、低耗能的制造技术，也不会对环境产生各种污染；
（d）基体材料具有良好的冷热疲劳性、较高的韧性、淬透性和良好的耐热性，使锤头使用寿命有大幅提高。
附图说明
图1是精锻机用锤头的结构示意图；
图2图1的A-A剖视图；
图3经表面堆焊，圆圈内为热影响层厚度3，
图4是图3热影响层的显微镜下基体组织4；
图5经激光熔覆，圆圈内为热影响层厚度5；
图6是图5热影响层显微镜下基体组织6；
其中1-锤头，2-激光熔覆层。
具体实施方式
实施例1
一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，具体步骤如下：
1）基体锻造：基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C0.32%，Si0.85%，Mn≤0.40%，Cr4.5%，Mo1.0%，V0.8%，其余为Fe，热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为750℃，锻造比2.5；锻件退火工艺为：860℃，保温2h，炉冷至540℃，空冷；
2）基体热处理；4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1000℃油淬，500℃回火；
3）基体表面处理；对基体工作面进行打磨、喷丸处理；处理过程选用40~80目的白刚砂（HRC70~90），处理时间1~2小时；
4）基体工作面激光熔覆；a.熔覆材料选择；工作表面激光熔覆的材料为146#钴基合金粉末材料，成分为C：0.7%、Si：0.41%、Fe：2.16%、Ni：2.27%、Cr：29.5%、Mo：0.12%、W：8.7%、其余为Co；b.粉末烘干以及基体预热；将146#钴基合金粉末材料置于真空干燥箱中，在100℃条件下保温2h，自然冷却；同时，将基体4Cr5MoSiV1热作模具钢利用智能温控加热设备，于150℃下预热2.5h；c.激光熔覆；熔覆层数为3层，每层厚度为5mm；工艺参数为：激光功率3KW，扫描速度4.5~5.5mm/min，光斑直径4mm，搭接率30%，送粉量8g/min；
5）机械加工、性能检测，入库。
实施例2：
一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，具体步骤如下：
1）基体锻造；基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C0.35%，Si0.90%，Mn≤0.40%，Cr4.5%，Mo1.2%，V0.9%，其余为Fe；热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为750℃，锻造比2.7；锻件退火工艺为：860℃，保温2h，炉冷至540℃，空冷；
2）基体热处理；4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1000℃油淬，500℃回火；
3）基体表面处理；对基体工作面进行打磨、喷丸处理；处理过程选用40~80目的白刚砂（HRC70~90），处理时间1~2小时；
4）基体工作面激光熔覆；a.熔覆材料选择；工作表面激光熔覆的材料为146#钴基合金粉末材料，成分为C：1.5%、Si：0.82%、Fe：2.85%、Ni：2.5%、Cr：32.4%、Mo：0.26%、W：17.8%、其余为Co；b.粉末烘干以及基体预热；将146#钴基合金粉末材料置于真空干燥箱中，在150℃条件下保温1.5h，自然冷却；同时，将基体4Cr5MoSiV1热作模具钢利用智能温控加热设备，于200℃下预热1.5h；c.激光熔覆；熔覆层数为4层，每层厚度为4mm；工艺参数为：激光功率3KW，扫描速度4.5~5.5mm/min，光斑直径4mm，搭接率30%，送粉量8g/min；
5）机械加工、性能检测，入库。
实施例3：
一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，具体步骤如下：
1）基体锻造；基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C0.40%，Si1.0%，Mn≤0.40%，Cr4.8%，Mo1.3%，V1.0%，其余为Fe；热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为800℃，锻造比3.0；锻件退火工艺为：890℃，保温4h，炉冷至540℃，空冷；
2）基体热处理；4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1050℃油淬，550℃回火；
3）基体表面处理；对基体工作面进行打磨、喷丸处理；处理过程选用40~80目的白刚砂（HRC70~90），处理时间1~2小时；
4）基体工作面激光熔覆；a.熔覆材料选择；工作表面激光熔覆的材料为146#钴基合金粉末材料，成分为C：0.7%、Si：0.82%、Fe：2.85%、Ni：2.27%、Cr：29.5%、Mo：0.26%、W：17.8%、其余为Co；b.粉末烘干以及基体预热；将146#钴基合金粉末材料置于真空干燥箱中，在100℃条件下保温2h，自然冷却；同时，将基体4Cr5MoSiV1热作模具钢利用智能温控加热设备，于150℃下预热2h；c.激光熔覆；熔覆层数为5层，每层厚度为3mm；工艺参数为：激光功率3KW，扫描速度4.5~5.5mm/min，光斑直径4mm，搭接率30%，送粉量6g/min；
5）机械加工、性能检测，入库。
实施例4：
一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，具体步骤如下：
1）基体锻造；基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C0.42%，Si1.20%，Mn≤0.40%，Cr5.5%，Mo1.5%，V1.0%，其余为Fe；热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为800℃，锻造比3.0；锻件退火工艺为：890℃，保温4h，炉冷至540℃，空冷；
2）基体热处理；4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1050℃油淬，600℃回火；
3）基体表面处理；对基体工作面进行打磨、喷丸处理；处理过程选用40~80目的白刚砂（HRC70~90），处理时间1~2小时；
4）基体工作面激光熔覆；a.熔覆材料选择；工作表面激光熔覆的材料为146#钴基合金粉末材料，成分为C：1.5%、Si：0.41%、Fe：2.85%、Ni2.5%、Cr：29.5%、Mo：0.26%、W：17.8%、其余为Co；b.粉末烘干以及基体预热；将146#钴基合金粉末材料置于真空干燥箱中，在150℃条件下保温1.5h，自然冷却；同时，将基体4Cr5MoSiV1热作模具钢利用智能温控加热设备，于200℃下预热1.5h；c.激光熔覆；熔覆层数为5层，每层厚度为3mm；工艺参数为：激光功率3KW，扫描速度4.5~5.5mm/min，光斑直径4mm，搭接率30%，送粉量7g/min；
5）机械加工、性能检测，入库。
Claims (1)
1.一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法，其特征是：所述方法的步骤如下：
1）基体锻造：基体材料为4Cr5MoSiV1热锻磨具钢，其化学成分：C0.32%~0.42%，Si0.80%~1.20%，Mn≤0.40%，Cr4.5%~5.5%，Mo1.0%~1.5%，V0.8%~1.0%，其余为Fe；热作模具钢的锻造工艺：锻造温度为750~800℃，锻造比2.5~3.0；锻件退火工艺为：860~890℃，保温1~4h，炉冷至540℃，空冷；
2）基体热处理：4Cr5MoSiV1热作模具钢锻件的热处理工艺：1000~1050℃油淬，500~600℃回火；
3）基体表面处理：对基体工作面进行打磨、喷丸处理；处理过程选用40~80目的白刚砂，HRC70~90，处理时间1~2小时；
4）基体工作面激光熔覆；
（a.）熔覆材料选择：工作表面激光熔覆的材料为146#钴基合金粉末材料，成分按质量百分比含量为：
C：0.7%～1.5%、Si：0.41%～0.82%、Fe：2.16%～2.85%、Ni：2.27%～2.5%、Cr：29.5%～32.4%、Mo：0.12%～0.26%、W：8.7%～17.8%、其余为Co；
（b.）粉末烘干以及基体预热：将146#钴基合金粉末材料置于真空干燥箱中，在100~150℃条件下保温1.5~2h，自然冷却；同时，将基体4Cr5MoSiV1热作模具钢利用智能温控加热设备，于150~200℃下预热1.5~2.5h；
（c.）激光熔覆：每层厚度为3~5mm；工艺参数为：激光功率3KW，扫描速度4.5~5.5mm/min，光斑直径4mm，搭接率30%，送粉量6~8g/min，熔覆层数为3~5层；
5）机械加工、性能检测，入库。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106967930A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-21 | 山东新活新材料科技有限公司 | 一种高耐热性、高稳定性和高韧性的模具钢及其制造工艺 |
| CN108118332A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-06-05 | 山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司 | 一种提高热锻造模具寿命的方法 |
| CN109954826A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-02 | 西安航空职业技术学院 | 一种精锻机锤杆制作方法 |
| CN110055475A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-26 | 江苏羽立新材料科技有限公司 | 一种轧辊用低磷硫稀土合金材料及其制备方法 |
| CN110343965A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-18 | 广东华域重工有限公司 | 一种高强度异型钢及其制备方法 |
| CN113564455A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-10-29 | 江苏海劭科技有限公司 | 一种旋转径向精密冷锻机床用的低合金锤头制备方法 |
| CN114427091A (zh) * | 2020-10-14 | 2022-05-03 | 无锡朗贤轻量化科技股份有限公司 | 一种用于热冲压的高耐磨性模具钢制品及其增材制造工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101228295A (zh) * | 2005-06-20 | 2008-07-23 | 普莱克斯S.T.技术有限公司 | 在低耐热基底上的激光镀覆 |
| CN102560478A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-11 | 中联重科股份有限公司 | 激光熔覆方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101228295A (zh) * | 2005-06-20 | 2008-07-23 | 普莱克斯S.T.技术有限公司 | 在低耐热基底上的激光镀覆 |
| CN102560478A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-11 | 中联重科股份有限公司 | 激光熔覆方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 贺海燕: "H13钢表面激光熔覆Ni基、Co基合金粉末的试验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
| 陈杰: "H13钢及其热处理", 《热处理技术与装备》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106967930A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-21 | 山东新活新材料科技有限公司 | 一种高耐热性、高稳定性和高韧性的模具钢及其制造工艺 |
| CN106967930B (zh) * | 2017-03-17 | 2018-06-05 | 山东新活新材料科技有限公司 | 一种高耐热性、高稳定性和高韧性的模具钢及其制造工艺 |
| CN108118332A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-06-05 | 山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司 | 一种提高热锻造模具寿命的方法 |
| CN109954826A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-02 | 西安航空职业技术学院 | 一种精锻机锤杆制作方法 |
| CN110055475A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-26 | 江苏羽立新材料科技有限公司 | 一种轧辊用低磷硫稀土合金材料及其制备方法 |
| CN110343965A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-18 | 广东华域重工有限公司 | 一种高强度异型钢及其制备方法 |
| CN114427091A (zh) * | 2020-10-14 | 2022-05-03 | 无锡朗贤轻量化科技股份有限公司 | 一种用于热冲压的高耐磨性模具钢制品及其增材制造工艺 |
| CN114427091B (zh) * | 2020-10-14 | 2024-03-26 | 无锡朗贤轻量化科技股份有限公司 | 一种用于热冲压的高耐磨性模具钢制品及其增材制造工艺 |
| CN113564455A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-10-29 | 江苏海劭科技有限公司 | 一种旋转径向精密冷锻机床用的低合金锤头制备方法 |
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