CN110306014B - 一种电机轴锻件正火和回火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电机轴锻件正火回火工艺，包括以下步骤：S001:采用经过电弧炉冶炼和炉外精炼以及经过真空脱气冶炼的钢锭作为原材料；S002:将锻件在锻造完空冷至475±25℃后，再将其装入热处理炉后保温；S003:如果锻件为碳锰钢，直接进入下一步；如果锻件为合金钢，将其炉冷到320±20℃后，再以每小时不大于80℃升温到650±30℃后保温；S004:将锻件在热处理炉中按照每小时100℃升温至880±10℃后均温；S005:如果锻件为碳锰钢，将其出炉后风冷却或水雾冷却至320±20℃；如果锻件为合金钢，将其出炉后淬水冷却到表面温度100℃左右；S006:将锻件入炉每小时80℃升温至580±10℃，再保温后停炉；S007:将锻件以每小时不大于100℃冷却至300℃以下出炉，空冷至常温。

Description

一种电机轴锻件正火和回火工艺
技术领域
本发明属于锻坯正回火热处理领域，特别是涉及一种电机轴锻件正火和回火工艺。
背景技术
目前风力发电领域装备电机轴发展非常迅速，发电厂的发电机组建设也不断在增加。在大型发电机组制造过程中，电机轴质量的好坏很大程度地决定了发电机组运行的稳定性和安全性。现有的电机轴锻造热处理方法是锻造，粗车，探伤，调质，加工交货尺寸。其工期时间长故降低发电站建设的步伐，经济效益提不上来，生产成本高。随着大型发电机轴需求不断增加，对电机轴的生产和制造时间都提出了更高的要求。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
本发明的内容提出一种电机轴锻件正火回火工艺，包括以下步骤：
S001:采用经过电弧炉冶炼和炉外精炼以及经过真空脱气冶炼的钢锭作为电机轴锻件的原材料；
S002:将电机轴锻件在锻造完空冷至475±25℃后，再将电机轴锻件装入热处理炉后保温；
S003:如果电机轴锻件为碳锰钢，直接进入下一步；如果电机轴锻件为合金钢，将电机轴锻件炉冷到320±20℃后，再以每小时不大于80℃升温到650±30℃后保温；
S004:将电机轴锻件在热处理炉中按照每小时不大于100℃升温至880±10℃后，再均温；
S005:如果电机轴锻件为碳锰钢，将电机轴锻件出炉后风冷却或水雾冷却至320±20℃；如果电机轴锻件为合金钢，将电机轴锻件出炉后淬水冷却到表面温度100±10℃；
S006:将电机轴锻件入炉每小时不大于80℃升温至580±10℃，再保温后停炉；
S007:将电机轴锻件以每小时不大于100℃冷却至300℃以下出炉，空冷至常温。
在S001中，对有害元素和有害气体的含量进行控制，其中：S≤0.020％，P≤0.015％，H≤2ppm，O≤30ppmm，N≤65ppm，Cu≤0.20％。
在S002中，以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
在S003中，以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
在S004中，以100mm/1h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
在S006中，以50mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
本发明的电机轴锻件正火回火工艺，为了缩短正火后的冷却时间，将正火出炉空冷改为大功率风机风冷或喷水雾冷却，使冷却速度远低于淬火冷却速度，锻件不至于产生马氏体组织，锻件可以较快进入到珠光体转变阶段，直到冷至320±20℃，珠光体转变完成，这时候锻件内部温度在回火温度附近却高于过冷温度，后续回火则不需要限速升温，可快速升温到回火温度进行充分保温，在达到了正火和回火的效果的同时，大大缩短了正火和回火的热处理时间，提高了热处理生产效率。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是电机轴锻件为碳锰钢时本发明的电机轴锻件正火回火工艺图；
图2是电机轴锻件为合金钢时本发明的电机轴锻件正火回火工艺图。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的电机轴锻件正火回火工艺，对半径为400mm的电机轴锻件进行正火和回火。S001:采用经过电弧炉冶炼和炉外精炼以及经过真空脱气冶炼的碳锰钢锭作为电机轴锻件的原材料，在以上精炼和冶炼过程中，保证电机轴锻件中：S≤0.020％，P≤0.015％，H≤2ppm，O≤30ppmm，N≤65ppm，Cu≤0.20％。S002:将电机轴锻件在锻造完空冷至475±25℃后，，再将电机轴锻件装入热处理炉以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致，使珠光体组织转变完成，由于电机轴锻件的半径为400mm，则以上保温时间为2小时。S003:电机轴锻件为碳锰钢，直接进入下一步进行升温。S004:将电机轴锻件在热处理炉中按照每小时不大于100℃升温至880±10℃后，再以100mm/1h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致，即4小时保温时间。S005:将电机轴锻件出炉后风冷或水雾冷却至320±20℃。S006:将电机轴锻件入炉每小时80℃升温至580±10℃，再以50mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致后停炉，即8小时后停炉。S007:将电机轴锻件以每小时不大于100℃冷却至300℃以下出炉，空冷到室温进行毛坯外观和尺寸等检测。
参考图2，根据本发明的电机轴锻件正火回火工艺，对半径为300mm的电机轴锻件进行正火和回火。S001:采用经过电弧炉冶炼和炉外精炼以及经过真空脱气冶炼的合金钢锭作为电机轴锻件的原材料，在以上精炼和冶炼过程中，保证电机轴锻件中：S≤0.020％，P≤0.015％，H≤2ppm，O≤30ppmm，N≤65ppm，Cu≤0.20％。S002:将电机轴锻件在锻造完空冷至475±25℃后，再将电机轴锻件装入热处理炉以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致，使珠光体组织转变完成，由于电机轴锻件的半径为300mm，则以上保温时间为1.5小时。S003:将电机轴锻件炉冷到320±20℃，再保持一段时间，使电机锻件组织转变成奥氏体后开始升温，为了避免升温速度过快使得温度应力和组织应力共同作用下导致锻件开裂，在电机轴锻件完全奥氏体化之前，应该在相变点附近保持一段时间作为缓冲，同时也可以消除一部分氢含量，即再以每小时不大于80℃升温到650±30℃后，再以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致，即保温1.5小时。S004:将电机轴锻件在热处理炉中按照每小时100℃升温至880±10℃后，再以100mm/1h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致，即保温3小时。S005:将电机轴锻件出炉后淬水至100±10℃。S006:将电机轴锻件入炉每小时80℃升温至580±10℃，再以50mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致后停炉，即8小时后停炉。S007:将电机轴锻件以每小时不大于100℃冷却至300℃以下出炉，空冷到室温进行毛坯外观和尺寸等检测。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种电机轴锻件正火回火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S001:采用经过电弧炉冶炼和炉外精炼以及经过真空脱气冶炼的钢锭作为电机轴锻件的原材料；
S002:将电机轴锻件在锻造完空冷至475±25℃后，再将电机轴锻件装入热处理炉保温；
S003:如果电机轴锻件为碳锰钢，直接进入下一步；如果电机轴锻件为合金钢，将电机轴锻件炉冷到320±20℃后，再以每小时不大于80℃升温到650±30℃后保温；
S004:将电机轴锻件在热处理炉中按照每小时不大于100℃升温至880±10℃后再均温；
S005:如果电机轴锻件为碳锰钢，将电机轴锻件出炉后风冷却或水雾冷却至320±20℃；如果电机轴锻件为合金钢，将电机轴锻件出炉后淬水冷却到表面温度100±10℃；
S006:将电机轴锻件入炉每小时不大于80℃升温至580±10℃，在保温后停炉；
S007:将电机轴锻件以每小时不大于100℃冷却至300℃以下出炉，空冷至常温。
2.根据权利要求1所述的电机轴锻件正火回火工艺，其特征在于，在S001中，对有害元素和有害气体的含量进行控制，其中：S≤0.020％，P≤0.015％，H≤2ppm，O≤30ppmm，N≤65ppm，Cu≤0.20％。
3.根据权利要求1所述的电机轴锻件正火回火工艺，其特征在于，在S002中，以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
4.根据权利要求1所述的电机轴锻件正火回火工艺，其特征在于，在S003中，以200mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
5.根据权利要求1所述的电机轴锻件正火回火工艺，其特征在于，在S004中，以100mm/1h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
6.根据权利要求1所述的电机轴锻件正火回火工艺，其特征在于，在S006中，以50mm/h进行保温，达到电机轴锻件内外温度一致。
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