CN106984765A - 12Cr钢台阶轴的自由锻造方法 - Google Patents
12Cr钢台阶轴的自由锻造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106984765A CN106984765A CN201710293840.5A CN201710293840A CN106984765A CN 106984765 A CN106984765 A CN 106984765A CN 201710293840 A CN201710293840 A CN 201710293840A CN 106984765 A CN106984765 A CN 106984765A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- blank
- shoulder
- steel
- forging method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，涉及一种台阶轴的自由锻造方法。本发明针对坯料采取低于750℃装炉，于750℃～850℃恒温，加热到始锻温度1150±10℃；然后先对坯料进行鐓粗再拔长；并利用不同型号的切肩三角刀对台阶轴进行快速切肩，并在台阶和凹档处留有足够的修整余量；调整锻造设备上下砧平直度，采用型摔胎模的成型操作方式，使毛坯呈轴向纤维流向，锻件塑性变形后得到等轴细晶组织；最后对锻件修整后，随炉冷却。本发明用于台阶轴的自由锻造。
Description
技术领域
本发明涉及一种台阶轴的自由锻造方法。
背景技术
改型12Cr钢采用以12Cr为基础的钢种，在基础钢里，添加Mo、V、W等强烈的碳化物形成元素，形成稳定的、细小的碳、氮化合物以起强化作用。但由于其含有较多的合金元素，故在高温下要比碳钢和合金结构钢的变形抗力大。同时该类钢加热到锻造温度时，晶界上仍有第二相-α铁素体存在，由于它与基体γ相的机械性能和再结晶条件不同，致使钢的工艺塑性大为下降，故其锻造难度较碳钢和合金结构钢困难。
由于该类钢的可锻性差，故现有的12Cr钢台阶轴锻件在生产时易发生如下问题：
1、台阶轴切肩后，再经平砧拔长、倒棱后，在滚圆成型过程中，由于锤击过重、材料表面温度降低和滚圆时坯料中心拉应力的综合作用，容易产生表面裂纹和中空纵裂；
2、为了在锻件上锻出台阶或凹档，必须先用三角压棍压肩或用圆压棍压痕，并切出所需坯料长度，然后将所需部分局部拔长，如果切肩过深在拔长后就会在切肩处留有深痕，台阶或凹档就会没有足够的修整余量使锻件报废；如果切肩过浅，且由于锻锤上下砧错移的原因，就会使台阶和凹档处在拔长时产生折叠。
上述问题的产生常致使锻件批量返修和报废，既浪费大量的能源，又耽误生产周期。
发明内容
本发明为了解决目前的12Cr钢台阶轴在自由锻造过程中容易发生表面裂纹或台阶、凹档容易折叠的问题。
12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，包括以下步骤：
步骤一、坯料加热：
对坯料采取低于750℃装炉，于750℃～850℃恒温，加热到始锻温度1150±10℃；
步骤二、坯料鐓粗后拔长：
采用先对坯料进行鐓粗，镦粗比达到2.5-3.0；然后采用拔长工艺拔长；
步骤三、切肩：
针对不同的切肩深度设计不同型号的切肩三角刀，并利用不同型号的切肩三角刀对台阶轴进行快速切肩，同时在台阶和凹档处留有足够的修整余量；
步骤四、台阶轴拔长：
调整锻造设备上下砧平直度，采用型摔胎模的成型操作方式，使毛坯呈轴向纤维流向，锻件塑性变形后得到等轴细晶组织；
步骤五、锻件修整后，进行锻造后热处理：
锻件修整后，随炉冷却。
优选地，步骤一所述750℃～850℃恒温的时长1-1.5小时。
优选地，步骤一所述加热到始锻温度1150±10℃的过程中升温速度为200℃/小时。
优选地，步骤四调整锻造设备上下砧平直度的过程中要保证不平度小于等于1％。
优选地，步骤一所述的750℃～850℃恒温的时长1小时。
本发明具有以下有益效果：
利用本发明进行12Cr钢台阶轴的自由锻造，避免了锤击过程，而且本发明的装炉温度及始锻温度避免了快速加热时产生裂纹，也避免了长时间加热保温造成的晶粒粗大、产生过烧的问题。同时本发明在原有的只采用拔长工序前，增加鐓粗工序，能够使得工件达到规定的锻比，获得较好的晶粒度和力学性能；而且本发明为了锻出台阶和凹档，优化原有的采用三角压棍压肩或者采用圆压棍压痕等方式，针对不同的切肩深度设计不同型号的切肩三角刀，对台阶轴进行快速切肩，同时在台阶和凹档处留有足够的修整余量，避免了台阶或凹档没有足够的修整余量使锻件报废，解决了台阶、凹档容易折叠的问题。利用本发明进行12Cr钢台阶轴的自由锻造，能够使锻件的报废率降低60％以上。
附图说明
图1为切肩三角刀的主视图；
图2为切肩三角刀的侧视图
图3为切肩三角刀工作示意图；
图4为型摔胎模设计图；
图5为型摔胎模工作示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：
12Cr钢台阶轴的锻造过程需要通过合理地绘制台阶轴锻件图，计算坯料尺寸和质量，选取合适的加热方式和锻造温度，开发合适的压痕工具，优化原有地成型方式，达到锻件满足设计图纸要求和表面质量、力学性能满足技术标准规定。
本实施方式所述的12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，包括以下步骤：
步骤一、坯料加热：
对坯料采取低于750℃装炉，于750℃～850℃恒温，加热到始锻温度1150±10℃；
目前的12Cr钢台阶轴的锻造方法，由于坯料表面存在细微缺陷，会造成快速加热时产生裂纹；该类钢加热温度过高时，一般在1200℃左右时，会有有害相δ铁素体形成，锻造时容易开裂；坯料在后续锻造过程中因加热不透也会产生中空纵裂；同时由于长时间加热保温会造成晶粒粗大、产生过烧等问题。采用本步骤的坯料加热步骤则可以防止这些问题的发生。
步骤二、坯料鐓粗后拔长：
采用先对坯料进行鐓粗，镦粗比达到2.5-3.0；然后采用拔长工艺拔长；
通过试验比较，在原有的只采用拔长工序前，增加鐓粗工序，并保证镦粗比达到2.5-3.0，可以获得较好的晶粒度和力学性能。
步骤三、切肩：
针对不同的切肩深度设计不同型号的切肩三角刀，并利用不同型号的切肩三角刀对台阶轴进行快速切肩，同时在台阶和凹档处留有足够的修整余量；
为了锻出台阶和凹档，优化原有的采用三角压棍压肩或者采用圆压棍压痕等方式，针对不同的切肩深度设计不同型号的切肩三角刀，对台阶轴进行快速切肩，同时在台阶和凹档处留有足够的修整余量，以避免台阶或凹档没有足够的修整余量使锻件报废。
为了锻出台阶和凹档，优化原有的采用三角压棍压肩或者采用圆压棍压痕等方式，针对不同的切肩深度设计不同型号的切肩三角刀，对台阶轴进行快速切肩的过程中，设计的切肩三角刀图如图1、图2所示，工作示意图如图3所示。图1为切肩三角刀的主视图，图2为切肩三角刀的侧视图，图1至图3中A/B/L的长度随切肩深度和台阶轴大小而变。
步骤四、台阶轴拔长：
调整锻造设备上下砧平直度，采用型摔胎模的成型操作方式，使毛坯呈轴向纤维流向，锻件塑性变形后得到等轴细晶组织；
为保证毛坯呈轴向纤维流向，锻件塑性变形后得到等轴细晶组织和较好的轴向性能，及防止台阶过渡区存在折叠等缺陷，台阶轴拔长采用型摔胎模的成型方式，型摔胎模设计图如图4所示，图4所示的型摔胎模设计图中H随工件尺寸而变；型摔胎模工作示意图如图5所示，图5中心处的圆形为工件。
步骤五、锻件修整后，进行锻造后热处理：
锻件修整后，改变原有的灰冷、空冷方式为随炉冷却。
通过随炉冷却以降低冷却速度的方式，可使表层和中心之间存在的温度差引起的不均匀膨胀降低，同时减少由于相变前后组织的比容变化，大大降低锻件出现表面裂纹的几率，同时保证后续机械加工要求。
具体实施方式二：
本实施方式步骤一所述750℃～850℃恒温的时长1-1.5小时。
其他步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：
本实施方式步骤一所述加热到始锻温度1150±10℃的过程中升温速度为200℃/小时。
其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：
本实施方式步骤四调整锻造设备上下砧平直度的过程中要保证不平度小于等于1％。
其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：
本实施方式步骤一所述的750℃～850℃恒温的时长1小时。
其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。
Claims (5)
1.12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、坯料加热：
对坯料采取低于750℃装炉，于750℃～850℃恒温，加热到始锻温度1150±10℃；
步骤二、坯料鐓粗后拔长：
采用先对坯料进行鐓粗，镦粗比达到2.5-3.0；然后采用拔长工艺拔长；
步骤三、切肩：
利用切肩三角刀对台阶轴进行快速切肩，同时在台阶和凹档处留有修整余量；
步骤四、台阶轴拔长：
调整锻造设备上下砧平直度，采用型摔胎模的成型操作方式，使毛坯呈轴向纤维流向，锻件塑性变形后得到等轴细晶组织；
步骤五、锻件修整后，进行锻造后热处理：
锻件修整后随炉冷却。
2.根据权利要求1所述的12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，其特征在于，步骤一所述750℃～850℃恒温的时长1-1.5小时。
3.根据权利要求2所述的12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，其特征在于，步骤一所述加热到始锻温度1150±10℃的过程中升温速度为200℃/小时。
4.根据权利要求3所述的12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，其特征在于，步骤四调整锻造设备上下砧平直度的过程中要保证不平度小于等于1％。
5.根据权利要求2至4之一所述的12Cr钢台阶轴的自由锻造方法，其特征在于，步骤一所述的750℃～850℃恒温的时长1小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710293840.5A CN106984765A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 12Cr钢台阶轴的自由锻造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710293840.5A CN106984765A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 12Cr钢台阶轴的自由锻造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106984765A true CN106984765A (zh) | 2017-07-28 |
Family
ID=59417999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710293840.5A Pending CN106984765A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 12Cr钢台阶轴的自由锻造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106984765A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107497988A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-22 | 宝鸡市铭坤有色金属有限公司 | 一种高温合金台阶轴的加工方法 |
| CN108160906A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 通裕重工股份有限公司 | 一种降低始锻温度、防止轴类锻件晶粒粗大的锻造方法 |
| CN109127999A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-04 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种凹档轴的锻造方法 |
| CN111451435A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-07-28 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 一种大规格台阶轴类件的锻造控制方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282991A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-02 | Uk:Kk | 段付軸の製造方法 |
| CN106111861A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 5Cr13导辊凹挡成型工艺 |
-
2017
- 2017-04-28 CN CN201710293840.5A patent/CN106984765A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282991A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-02 | Uk:Kk | 段付軸の製造方法 |
| CN106111861A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 5Cr13导辊凹挡成型工艺 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 蒋鹏，刘寒龙: "《金属塑性体积成形有限元模拟 QForm软件应用及案例分析》", 31 August 2015, 北京：中国水利水电出版社 * |
| 陈斌云，侯阿毅: "《简明锻工手册》", 31 July 1988, 上海科学技术出版社 * |
| 齐作玉: "选择钢锭镦粗比的计算法", 《锻压机械》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107497988A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-22 | 宝鸡市铭坤有色金属有限公司 | 一种高温合金台阶轴的加工方法 |
| CN108160906A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 通裕重工股份有限公司 | 一种降低始锻温度、防止轴类锻件晶粒粗大的锻造方法 |
| CN108160906B (zh) * | 2017-12-26 | 2019-08-23 | 通裕重工股份有限公司 | 一种降低始锻温度、防止轴类锻件晶粒粗大的锻造方法 |
| CN109127999A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-04 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种凹档轴的锻造方法 |
| CN111451435A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-07-28 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 一种大规格台阶轴类件的锻造控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106984765A (zh) | 12Cr钢台阶轴的自由锻造方法 | |
| CN110405121B (zh) | 一种大型支承辊锻件的锻造方法 | |
| CN105170853B (zh) | 超大型空心盘形锻件的整锻成形方法 | |
| CN106670359B (zh) | 一种gh4169合金环件及其制备方法 | |
| Wu et al. | Investigation on metal flow and forming load of bi-metal gear hot forging process | |
| CN114160747A (zh) | 一种材料为gh4169的细晶盘件的锻造方法 | |
| CN105414444A (zh) | 一种整体式汽车牵引支座的锻造工艺 | |
| CN103846377A (zh) | 近β钛合金Ti-7333的开坯锻造方法 | |
| CN103386584B (zh) | 高尔夫铁杆杆头的制造方法 | |
| CN103691853B (zh) | 镍基高温合金矩形环坯轧制成形为异形薄壁环件的方法 | |
| CN103341580A (zh) | 超临界汽轮机中压联合调节阀杆毛坯的自由锻造方法 | |
| CN105834346A (zh) | 一种使用小压力高效愈合钢锭内部孔洞型缺陷的锻造方法 | |
| CN106734795A (zh) | 一种高铌gh4169合金棒材的制备方法 | |
| WO2013111768A1 (ja) | 熱間据込鍛造方法 | |
| CN107282837B (zh) | 一种开式索节锻造方法 | |
| JP5180669B2 (ja) | 口絞りシェルの製造方法 | |
| CN105880442A (zh) | 一种套类锻件用空收成型方法 | |
| CN113770290B (zh) | 大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法 | |
| CN105583338A (zh) | 一种模具高铬钢Cr12MoV毛坯的新型锻造方法 | |
| CN101823115B (zh) | 一种轴类大锻件内部空穴的消除方法 | |
| CN112517817A (zh) | 一种薄壁异形台阶筒件的自由锻造工艺 | |
| CN112743021A (zh) | 一种压气机转子叶片锻造的制坯方法 | |
| CN111235503A (zh) | 一种镍基粗晶高温合金质量提升及节材方法 | |
| CN110193575B (zh) | 一种防止表面裂纹的沙漏形锻造方法 | |
| CN117123712A (zh) | 非调质钢制连杆毛坯性能及重量一致性的锻造控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170728 |