CN106521346A - 用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法 - Google Patents

用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法 Download PDF

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吴剑
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Abstract

本申请公开了一种用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法,其制造方法包括：(1)、下料；(2)、装炉加热：控制进炉温度≤900℃，以≤180℃/h速度升温至1100±20℃，保温2～4h；以≤180℃/h速度升温至1250±20℃，保温3～5小时；(3)、锻造：坯料墩粗前去除上下端面的氧化皮；下料规格为Φ700mm滚圆，墩粗至Φ1500mm×350mm，Φ440冲孔，墩粗比4.6；碾环成型，碾环比3.0；(4)、粗车矩形；(5)、正火；(6)、粗车台阶；(7)、调质热处理；(8)、半精车；(9)、去应力退火；(10)、成品加工。本发明锻造方法获得的锻件加工过程中不易变形，具有优异的力学性能，满足在风轮机中的应用。

Description

用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法
技术领域
本申请涉及一种环形锻件，特别是涉及一种用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法，主要应用于风机。
背景技术
风轮机是一种将机械能转换成电能的装置。典型的风轮机包括安装在塔上的机舱，所述塔内容置传动部件，所述传动部件用于将转子的旋转传递给发电机。
风轮机的效率取决于多个因素。其中一个转子叶片相对于气流的定向，该定向通常由浆距系统(pitch system)控制，所述浆距系统允许调整转子叶片的桨叶角(pitchangle)，以将转子速度维持在一恒定值或给定的范围内。否则，特别是在较高风速情况下，转子的负荷会超出风轮机结构强度所设置的限度。
应用于风轮机中G114锻件在加工过程中通常存在大面积变形的问题，影响风轮机的使用寿命和工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法，
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种用于42CrMo4环形锻件的合金，其化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.38～0.45；Si：≤0.4；Mn：0.6～0.9；P≤0.02；S≤0.02；Cr：0.9～1.2；Mo：0.15～0.3；Cu：≤0.3；O：≤25ppm；H：≤2ppm；Ti：≤100ppm；余量为Fe。
本申请实施例还公开了一种42CrMo4环形锻件的制造方法，该42CrMo4环形锻件尺寸为Φ3362mm×Φ2692mm×150mm，其制造方法包括：
(1)、下料；
(2)、装炉加热：
控制进炉温度≤900℃，以≤180℃/h速度升温至1100±20℃，保温2～4h；
以≤180℃/h速度升温至1250±20℃，保温3～5小时；
(3)、锻造：
坯料墩粗前去除上下端面的氧化皮；
下料规格为Φ700mm滚圆，墩粗至Φ1500mm×350mm，Φ440冲孔，墩粗比4.6；
碾环成型，碾环比3.0；
(4)、粗车矩形；
(5)、正火；
(6)、粗车台阶；
(7)、调质热处理；
(8)、半精车；
(9)、去应力退火；
(10)、成品加工。
优选的，在上述的42CrMo4环形锻件的制造方法中，所述步骤(5)中，正火过程包括：控制装炉温度≤300℃，以≤180℃/h速度升温至900±10℃，保温9.5h，空冷；
优选的，在上述的42CrMo4环形锻件的制造方法中，所述步骤(7)中，调质热处理过程包括：
以≤180℃/h速度升温至850±10℃，保温7.5h，水冷；
以≤150℃/h速度升温至640±10℃，保温11h，空冷。
优选的，在上述的42CrMo4环形锻件的制造方法中，所述步骤(9)中，去应力退火过程包括：
以≤120℃/h速度升温至600±10℃，保温12h，空冷。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明锻造方法获得的锻件加工过程中不易变形，具有优异的力学性能，满足在风轮机中的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中装炉加热的曲线图；
图2所示为本发明具体实施例中正火加热曲线图；
图3所示为本发明具体实施例中调质热处理曲线图；
图4所示为本发明具体实施例中去应力退火曲线图。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本实施例用于42CrMo4环形锻件的合金，其化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.38～0.45；Si：≤0.4；Mn：0.6～0.9；P≤0.02；S≤0.02；Cr：0.9～1.2；Mo：0.15～0.3；Cu：≤0.3；O：≤25ppm；H：≤2ppm；Ti：≤100ppm；余量为Fe。
42CrMo4环形锻件成品目标尺寸为Φ3362mm×Φ2692mm×150mm。
42CrMo4环形锻件的制造方法，包括：
(1)、下料；
(2)、装炉加热：
结合图1所示，控制进炉温度≤900℃，以≤180℃/h速度升温至1100±20℃，保温2～4h；
以≤180℃/h速度升温至1250±20℃，保温3～5小时；
(3)、锻造：
坯料墩粗前去除上下端面的氧化皮；
下料规格为Φ700mm滚圆，墩粗至Φ1500mm×350mm，Φ440冲孔，墩粗比4.6；
碾环成型，碾环比3.0；
(4)、粗车矩形；
(5)、正火，结合图2所示：
控制装炉温度≤300℃，以≤180℃/h速度升温至900±10℃，保温9.5h，空冷；
(6)、粗车台阶；
(7)、调质热处理，结合图3所示：
以≤180℃/h速度升温至850±10℃，保温7.5h，水冷；
以≤150℃/h速度升温至640±10℃，保温11h，空冷。
(8)、半精车，双边多预留5mm；
(9)、去应力退火，结合图4所示：
以≤120℃/h速度升温至600±10℃，保温12h，空冷。
(10)、成品加工。
对锻件进行力学性能检测，参数如表1。
表1
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (5)

1.一种用于42CrMo4环形锻件的合金，其特征在于，其化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.38～0.45；Si：≤0.4；Mn：0.6～0.9；P≤0.02；S≤0.02；Cr：0.9～1.2；Mo：0.15～0.3；Cu：≤0.3；O：≤25ppm；H：≤2ppm；Ti：≤100ppm；余量为Fe。
2.一种42CrMo4环形锻件的制造方法，其特征在于，该42CrMo4环形锻件尺寸为Φ3362mm×Φ2692mm×150mm，其制造方法包括：
(1)、下料；
(2)、装炉加热：
控制进炉温度≤900℃，以≤180℃/h速度升温至1100±20℃，保温2～4h；
以≤180℃/h速度升温至1250±20℃，保温3～5小时；
(3)、锻造：
坯料墩粗前去除上下端面的氧化皮；
下料规格为Φ700mm，墩粗至Φ1500mm×350mm，Φ440冲孔，墩粗比4.6；
碾环成型，碾环比3.0；
(4)、粗车矩形；
(5)、正火；
(6)、粗车台阶；
(7)、调质热处理；
(8)、半精车；
(9)、去应力退火；
(10)、成品加工。
3.根据权利要求2所述的42CrMo4环形锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中，正火过程包括：控制装炉温度≤300℃，以≤180℃/h速度升温至900±10℃，保温9.5h，空冷。
4.根据权利要求2所述的42CrMo4环形锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤(7)中，调质热处理过程包括：
以≤180℃/h速度升温至850±10℃，保温7.5h，水冷；
以≤150℃/h速度升温至640±10℃，保温11h，空冷。
5.根据权利要求2所述的42CrMo4环形锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤(9)中，去应力退火过程包括：
以≤120℃/h速度升温至600±10℃，保温12h，空冷。
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