CN105414425A - 能消除锻件中的粗晶,获得均匀细小晶粒组织的锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能消除锻件中的粗晶,获得均匀细小晶粒组织的锻造方法,将钢锭或坯料加热至锻造温度,保温,按原工艺方式锻造生产,锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量,停止锻造,空气冷却至500℃~550℃;进行锻后热处理,正火+回火或等温退火热处理,炉温≤350℃时,出炉;再次进炉加热,升温至650℃~700℃保温3小时,再加热升温至该钢种材料的Ac3或Acm以上60~200℃,保温;转至压机上采用上下圆弧砧锻造,每次压下量为锻件等效直径的3%-4%,压至工艺尺寸后进行热处理。本发明可以有效解决锻件粗晶及粗晶锻件产品的返工锻造问题,保证锻件晶粒度等级要求,简单有效,产品合格率高。
Description
技术领域
本发明属于锻件制造技术领域,具体涉及一种能消除锻件中的粗晶,获得均匀细小晶粒组织的锻造方法。
背景技术
由于锻造和锻后冷却的方式不当,常常导致锻件晶粒粗大或者晶粒大小不一的混晶现象,从而导致锻件探伤粗晶、机械性能下降,尤其是冲击值低的现象。通常的解决办法是采用多次热处理来消除,其在经济上是不划算的,浪费资源,增加成本。对于合金钢锻件或具有遗传组织的材料(如转子钢),锻件粗晶现象多次热处理后仍不能消除,甚至导致产品报废。对于这种顽固性的锻件粗晶现象,采用本发明的工艺方法,能够将粗晶消除,并获得均匀细小的晶粒组织。
发明内容
本发明针对上述背景技术的现状,旨在提供一种可以降低原钢种制造成本,可一次性解决锻件粗晶问题,保证锻件晶粒度等级要求,简单有效,产品合格率高,并获得均匀细小晶粒组织的锻造方法。
本发明目的的实现方式为,能消除锻件中的粗晶,获得均匀细小晶粒组织的锻造方法,具体步骤如下:
1)将钢锭或坯料加热至锻造温度,保温,按原工艺方式锻造生产,锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量,停止锻造,在空气冷却至500℃~550℃;
2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理,正火+回火或等温退火热处理,炉冷至炉温≤350℃时,出炉;
3)将步骤2)出炉的锻件再次进炉加热,先升温至650℃~700℃保温3小时,再以≥80℃/h的加温速度,加热至该钢种材料的Ac3或Acm以上60~200℃,进行保温,保温时间按产品主截面尺寸乘以0.9~1.3h/100mm进行保温计算;
4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造,控制好压下量,每次压下量为锻件等效直径尺寸的3%-4%,压至工艺尺寸后进行正火回火或等温退火热处理。
采用本发明的优点:
1、可以有效的提供一种通过低温锻造有效解决顽固性的锻件粗晶现象,能够将粗晶消除,并获得均匀细小的晶粒组织,产品合格率高;解决锻件容易粗晶问题。
2、可以一次性解决锻件粗晶问题,简单有效,可以降低原钢种制造成本,具有良好的经济性。
具体实施方式
本发明将钢锭或坯料加热至锻造温度,保温,按原工艺方式锻造生产,锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量,停止锻造,在空气中冷却至500℃~550℃;进行锻后热处理,正火+回火或等温退火热处理,炉冷至炉温≤350℃,出炉;再次进炉加热,加热至该钢种材料的Ac3或Acm以上60~200℃,保温,转至压机上采用上下圆弧砧锻造,控制好压下量,每次压下量约锻件等效直径的为3%-4%,压至工艺尺寸后进行热处理。
下面用具体实施例详述本发明。
实施例1
1)将材料为42CrMo,轴身直径工艺尺寸为φ640±10mm,两侧轴颈直径工艺尺寸为φ480±10mm的轴类锻件按照原有方式生产,锻造成型轴身尺寸控制在八方680mm±5mm,两端轴颈尺寸控制在八方510±5mm的黑皮辊轴锻件。
锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量,停止锻造,在空气冷却至500℃~550℃;
2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理,等温退火,炉冷至炉温≤350℃,出炉;
3)将步骤2)出炉的黑皮辊轴锻件再次进炉加热,650℃~700℃均温3小时,再以≥80℃/h的加温速度,加热至910±10℃,保温7小时;
4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造,控制好压下量,轴身每次压下量为20mm,分两次完成,压至工艺尺寸轴身直径为φ640mm;两侧轴颈每次压下量为15mm,同样分两次完成,直径φ480mm后进行等温退火热处理。
实施例2:
1)将材料为42CrMo,轴身直径工艺尺寸为φ900±10mm,两侧轴颈直径工艺尺寸为φ620±10mm的轴类锻件按照原有方式生产,锻造成型轴身尺寸控制在八方965mm±5mm,两端轴颈尺寸控制在八方665±5mm的黑皮齿轮轴锻件。
锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量,停止锻造,空气冷却至500℃~550℃;
2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理,等温退火,炉冷至炉温≤350℃,出炉;
3)将步骤2)出炉的黑皮齿轮轴锻件再次进炉加热,650℃~700℃均温3小时,再以≥80℃/h的加温速度,加热至910±10℃,保温10小时;
4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造,控制好压下量轴身第一次压下量约为30mm,第二次压下量为30mm,压至轴身尺寸直径为φ900mm;两侧轴颈第一次压下量约为25mm,第二次压下量为20mm,压至轴颈直径为φ620mm后进行等温退火热处理。
实施例3、
将材料为30Cr2Ni4Mo,轴身尺寸φ840±10mm的锻件按照原有方式生产,锻造成型4个台阶的黑皮转子锻件,轴身尺寸φ840±10mm,轴身两侧台阶尺寸直径φ560±10mm,两端小台阶尺寸为φ350±10mm。经三次正火后,主截面轴身检测仍为粗晶。
实测锻件尺寸轴身尺寸φ870mm,轴身两侧台阶尺寸直径φ600mm,两端小台阶尺寸为φ360mm,存在锻造返工余量,采用本发明进行返工。
3)再次进炉加热,先升温至650℃~700℃保温3小时,再以≥80℃/h的加温速度,加热至930℃±10℃保温8小时;
4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造,控制好压下量,轴身压下量为35mm,压至φ835mm尺寸;
5)轴身两侧台阶尺寸第一道次压下量为20mm,第二道次为20mm,压至φ560mm尺寸;
6)轴身两端小台阶尺寸压下量为15mm,压至尺寸φ345mm后进行等温退火热处理。
Claims (1)
1.能消除锻件中的粗晶,获得均匀细小晶粒组织的锻造方法,其特征在于:具体步骤如下:
1)将钢锭或坯料加热至锻造温度,保温,按原工艺方式锻造生产,锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量,停止锻造,在空气冷却至500℃~550℃;
2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理,正火+回火或等温退火热处理,炉冷至炉温≤350℃时,出炉;
3)将步骤2)出炉的锻件再次进炉加热,先升温至650℃~700℃保温3小时,再以≥80℃/h的加温速度,加热至该钢种材料的Ac3或Acm以上60~200℃,进行保温,保温时间按产品主截面尺寸乘以0.9~1.3h/100mm计算;
4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造,控制好压下量,每次压下量为锻件等效直径尺寸的3%-4%,压至工艺尺寸后进行正火回火或等温退火热处理。
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