CN112680671A - 一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,步骤包括:S1真空冶炼、电渣、锻造、热轧、热处理、冷拔、酸洗。本发明对现有冷墩用高温合金丝材的组分和工艺进行优化设计,并通过充分脱氧、及时检查缺陷并处理、及时做好防护等手段,使得生产出的冷墩用高温合金丝材具备良好的组织均匀性、塑性和抗剪切变形能力,从而提高冷镦后的产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金材料领域,尤其涉及一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺。
背景技术
冷镦技术是一种高速变形的冷加工技术,通过各种模具将金属棒线材快速加工成各种复杂结构的零件。与传统的车削技术相比较,冷镦可以提高材料的利用率,降低损耗,提高劳动效率,并且冷镦产品组织均匀、致密,已广泛应用于各种标准件产品,因此冷镦成为金属材料加工成型的重要手段。
冷镦对金属材料的性能要求很高,要求金属材料具备良好的组织均匀性、塑性和抗剪切变形能力。
但是现有方法生产的冷镦用高温合金丝材容易出现裂纹、氧化皮、麻点、毛刺等缺陷,严重影响其组织均匀性、塑性和抗剪切变形等性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决冷镦用高温合金丝材容易出现裂纹、氧化皮、麻点、毛刺等缺陷的问题。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,包括以下步骤:
S1真空冶炼:采用感应炉进行生产,所有原材料按工艺烘烤,同钢种返回配比25%,其余采用新料配入生产,精炼温度:1520-1560℃,精炼时间大于50分钟,稀土3kg,渣料用量:石灰:萤石=60:40,每吨钢液脱氧剂用量为3.5kg,钢模安装后必须进行吸风抽砂,出钢温度1530℃,浇注400kg电极棒,充分补缩。
S2电渣:清洁电极棒表面残钢、飞刺、夹杂,检查熔炼化学成分,根据标准确定适量TiO2,电渣电压50~55V ,电流5500~7000A,渣系配比:CaF2:AL2O3:CaO =70:20:10,根据冶炼Ti含量加入适量TiO2粉,电渣后期应进行补缩操作,每炉抽取试样分析化学成分,检查钢锭表面质量,如出现渣沟、折叠等缺陷应采用车床进行剥皮处理。
S3锻造:加热温度1140℃±10℃;保温时间1~1.5小时;开锻温度≥1100℃,终锻温度≥900℃,开锻时应遵循首轻后重原则,锻造方坯规格50×50mm,方棒四角应倒棱角,表面平整无凹凸不平,锻坯空冷。
S4热轧:方棒加热温度:1120℃--1160℃,保温时间40分钟,开轧温度≥1100℃,终锻温度≥900℃,热轧根据成品规格要求,确定热轧盘条规格,正常粗规格加400丝以上,盘条空冷,热轧时应严格控制盘条规格尺寸、椭圆度,不得有耳子、飞边、折叠存在,热轧随时检查测量调整椭圆度。
S5热处理:采用井式电炉低于400度装炉,盘条装炉时应保持吊装在电炉中心部位,不得靠近电热丝,防止过烧,热处理制度:970±10℃,盘条保温1.5小时,成品保温2小时,水冷,成品热处理时应捆扎均匀一致,装炉时必须保证平整整齐以防止变形,热处理后盘条必须先进行酸洗然后检查修磨,如发现有缺陷应进行打磨清除,然后涂层挂灰烘干。
S6冷拔:逐步缩小直径进行拉拔,适当采用退火工序,拉拔到半成品时,应酸洗检查表面质量,有影响冷墩质量的缺陷存在时应进行修磨清除,成品前一道每三件半成品盘条进行碰头对焊,注意碰头质量能保证拉到成品不会断裂即可,成品框口内径大于800mm,每件重量≥100kg。
S7酸洗:酸洗时保持框口整齐平整,表面干净无氧化物及黑斑存在,如有酸洗不净时应重新进行酸洗,直至表面干净,酸洗时应根据实际情况检查表面,防止过酸,酸洗中搬运不得划伤碰伤表面,应做好搬运防护,成品经酸洗后进行涂层。
较佳的,S1真空冶炼时加料顺序为:底渣料—返回钢—Fe—Ni—CrFe—Mn—MoFe—Bfe—Vfe—AL—Ti—C,MoFe全熔80%时插入钢中,炉中应预留部分Ti待炉中分析调整后再补加。
较佳的,S3锻造后,需进行超声波探伤和修磨,锻造方棒100%逐支进行超声波探伤检测,切除裂纹、缩孔等缺陷,超声波检测后,应将表面探伤涂料清洁干净,锻造方棒表面进行四面全部磨光处理,清除表面所有裂纹缺陷,用肉眼进行扫查无细小裂纹存在,方棒局部出现缺陷时,修磨处应呈弧形不得有棱角存在。
较佳的,冷墩用高温合金丝材的制备工艺中各元素的重量百分比控制为:
C:0.025-0.08%,Si:≤1.0%,Mn:1.0-2.0%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Cr:13.5-16.0%,Al:≤0.35%,Ti:1.90-2.30% ,Ni:24.0-27.0% ,V:0.10-0.50%,Mo:1.0-1.50%,B:0.001-0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
更佳的,冷墩用高温合金丝材中各元素的重量百分比控制为:
C:≤0.05%,Si:≤0.50%,Mn:1.0-1.25%,P:≤0.008%,S:≤0.010%,Cr:13.5-15.0%,Al:≤0.20%,Ti:1.90-2.15% ,Ni:24.0-25.0% ,V:0.10-0.20%,Mo:1.0-1.2%,B:0.001-0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,对现有冷墩用高温合金丝材的工艺进行优化设计,并通过充分脱氧、及时检查缺陷并处理、及时做好防护等手段,使得生产出的冷墩用高温合金丝材具备良好的组织均匀性、塑性和抗剪切变形能力,从而提高冷镦后的产品质量。
附图说明
图1为本发明的一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺的流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,包括以下步骤:
S1真空冶炼:采用感应炉进行生产,所有原材料按工艺烘烤,同钢种返回配比25%,其余采用新料配入生产,加料顺序为:底渣料—返回钢—Fe—Ni—CrFe—Mn—MoFe—Bfe—Vfe—AL—Ti—C,MoFe全熔80%时插入钢中,炉中应预留部分Ti待炉中分析调整后再补加,精炼温度:1520-1560℃,精炼时间大于50分钟,稀土3kg,渣料用量比:石灰:萤石=60:40,每吨钢液脱氧剂用量为3.5kg,钢模安装后必须进行吸风抽砂,出钢温度1530℃,浇注400kg电极棒,充分补缩。
S2电渣:清洁电极棒表面残钢、飞刺、夹杂,检查熔炼化学成分,根据标准确定适量TiO2,电渣电压50~55V ,电流5500~7000A,渣系配比:CaF2:AL2O3:CaO =70:20:10,根据冶炼Ti含量加入适量TiO2粉,电渣后期应进行补缩操作,每炉抽取试样分析化学成分,检查钢锭表面质量,如出现渣沟、折叠等缺陷应采用车床进行剥皮处理。
S3锻造:加热温度1140℃±10℃;保温时间1~1.5小时;开锻温度≥1100℃,终锻温度≥900℃,开锻时应遵循首轻后重原则,锻造方坯规格50×50mm,方棒四角应倒棱角,表面平整无凹凸不平,锻坯空冷,锻造后,需进行超声波探伤和修磨,锻造方棒100%逐支进行超声波探伤检测,切除裂纹、缩孔等缺陷,超声波检测后,应将表面探伤涂料清洁干净,锻造方棒表面进行四面全部磨光处理,清除表面所有裂纹缺陷,用肉眼进行扫查无细小裂纹存在,方棒局部出现缺陷时,修磨处应呈弧形不得有棱角存在。
S4热轧:方棒加热温度:1120℃--1160℃,保温时间40分钟,开轧温度≥1100℃,终锻温度≥900℃,热轧根据成品规格要求,确定热轧盘条规格,正常粗规格加400丝以上,盘条空冷,热轧时应严格控制盘条规格尺寸、椭圆度,不得有耳子、飞边、折叠存在,热轧随时检查测量调整椭圆度。
S5热处理:采用井式电炉低于400度装炉,盘条装炉时应保持吊装在电炉中心部位,不得靠近电热丝,防止过烧,热处理制度:970±10℃,盘条保温1.5小时,成品保温2小时,水冷,成品热处理时应捆扎均匀一致,装炉时必须保证平整整齐以防止变形,热处理后盘条必须先进行酸洗然后检查修磨,如发现有缺陷应进行打磨清除,然后涂层挂灰烘干。
S6冷拔:逐步缩小直径进行拉拔,适当采用退火工序,拉拔到半成品时,应酸洗检查表面质量,有影响冷墩质量的缺陷存在时应进行修磨清除,成品前一道每三件半成品盘条进行碰头对焊,注意碰头质量能保证拉到成品不会断裂即可,成品框口内径大于800mm,每件重量≥100kg。
S7酸洗:酸洗时保持框口整齐平整,表面干净无氧化物及黑斑存在,如有酸洗不净时应重新进行酸洗,直至表面干净,酸洗时应根据实际情况检查表面,防止过酸,酸洗中搬运不得划伤碰伤表面,应做好搬运防护,成品经酸洗后进行涂层。
优选的,冷墩用高温合金丝材中各元素的重量百分比控制为:
C:0.025-0.08%,Si:≤1.0%,Mn:1.0-2.0%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Cr:13.5-16.0%,Al:≤0.35%,Ti:1.90-2.30% ,Ni:24.0-27.0% ,V:0.10-0.50%,Mo:1.0-1.50%,B:0.001-0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
更优的,冷墩用高温合金丝材中各元素的重量百分比控制为:
C:≤0.05%,Si:≤0.50%,Mn:1.0-1.25%,P:≤0.008%,S:≤0.010%,Cr:13.5-15.0%,Al:≤0.20%,Ti:1.90-2.15% ,Ni:24.0-25.0% ,V:0.10-0.20%,Mo:1.0-1.2%,B:0.001-0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的冷墩用高温合金丝材中各元素起到的作用如下:
C:碳元素在一定含量范围内可以提高合金的强度和耐磨损性能,因此,本发明将碳含量设计为0.025-0.08%。
Si:硅元素可提高合金的延展性及抗张强度,还具备脱氧功能,本发明将硅含量设计为不大于1.0%,提高合金延展性,并降低杂质含量。
Mn:锰可对对镍基起到明显的细化晶粒作用,能够提高合金的韧性和强度,同时晶粒细化也提高了焊点的抗剪切强度,因此,本发明将锰含量设计为1.0-2.0%。
P、S:为两种致命却无法避免的有害元素,很难溶解到合金中,它们能与镍和铬生成低熔点和共晶化合物,随着合金的凝固,从晶界处析出并聚集在晶界上,使晶界变得脆化,影响了合金的塑性和热强性。因此,将其含量分别设置在P:≤0.015%,S:≤0.010%。
Cr:铬是提高合金高温抗氧化性能的关键元素,合金在高温形成的保护氧化膜主要由CrO组成;以CrO为主的氧化膜较致密,附着性也较强,可以保证合金在高温下长期使用。因此,本发明将铬含量设计为13.5-16.0%。
Al:铝可以提高合金的高温抗氧化性和延展性,因此,本发明将铝含量设计为不大于0.35%。
Ti:钛与碳结合,可以减少热处理时发生碳化铬沉淀造成的晶间腐蚀,本发明将钛含量设计为1.90-2.30%,可提高合金的高温耐蚀性能。
Ni:镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性,它能够高度磨光和抗腐蚀,镍合金具有高强度、高韧性的特点,因此本发明将镍含量设计为24.0-27.0%。
V:钒是优良脱氧剂,合金中加钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性,钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。因此,本发明将钒含量设计为0.10-0.50%,
Mo:钼具有固溶强化作用,添加至高温合金中能够提升热强性。因此,本发明将钼含量设计为1.0-1.50%。
B:硼添加在高温合金中可改善高温强度、塑性及缺口敏感性,进而使持久塑性变好及合金的断裂寿命增长。因此,本发明将硼含量设计为0.001-0.01%。
Fe:铁可以提高合金对高温环境的抵抗性、降低合金成本、控制热膨胀、提高合金的耐高温性能。
本发明对现有冷墩用高温合金丝材的组分和工艺进行优化设计,并通过充分脱氧、及时检查缺陷并处理、及时做好防护等手段,使得生产出的冷墩用高温合金丝材具备良好的组织均匀性、塑性和抗剪切变形能力,从而提高冷镦后的产品质量。过程中通过合理地设置加料顺序,使得合金金相组织和化学成分均匀,减少内部缺孔。采用超声波探测进行全方位地检查,可及时全面发现合金缺陷。
实施例1:
本发明实施例1的一种冷墩用高温合金丝材中,各元素的重量百分比为:C:0.08%,Si:1.0%,Mn:2.0%,P:0.015%,S:0.010%,Cr:16.0%,Al:0.35%,Ti:2.30% ,Ni:27.0% ,V:0.50%,Mo:1.50%,B:0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例的冷墩用高温合金丝材的制备工艺如下:
S1真空冶炼:采用感应炉进行生产,所有原材料按工艺烘烤,同钢种返回配比25%,其余采用新料配入生产,加料顺序为:底渣料—返回钢—Fe—Ni—CrFe—Mn—MoFe—Bfe—Vfe—AL—Ti—C,MoFe全熔80%时插入钢中,炉中应预留部分Ti待炉中分析调整后再补加,精炼温度:1560℃,精炼时间60分钟,稀土3kg,渣料用量:石灰:萤石=60:40,每吨钢液脱氧剂用量为3.5kg,钢模安装后必须进行吸风抽砂,出钢温度1530℃,浇注400kg电极棒,充分补缩。
S2电渣:清洁电极棒表面残钢、飞刺、夹杂,检查熔炼化学成分,根据标准确定适量TiO2,电渣电压55V ,电流7000A,渣系配比:CaF2:AL2O3:CaO =70:20:10,根据冶炼Ti含量加入适量TiO2粉,电渣后期应进行补缩操作,每炉抽取试样分析化学成分,检查钢锭表面质量,如出现渣沟、折叠等缺陷应采用车床进行剥皮处理。
S3锻造:加热温度1150℃;保温时间1.5小时;开锻温度1150℃,终锻温度950℃,开锻时应遵循首轻后重原则,锻造方坯规格50×50mm,方棒四角应倒棱角,表面平整无凹凸不平,锻坯空冷,锻造后,需进行超声波探伤和修磨,锻造方棒100%逐支进行超声波探伤检测,切除裂纹、缩孔等缺陷,超声波检测后,应将表面探伤涂料清洁干净,锻造方棒表面进行四面全部磨光处理,清除表面所有裂纹缺陷,用肉眼进行扫查无细小裂纹存在,方棒局部出现缺陷时,修磨处应呈弧形不得有棱角存在。
S4热轧:方棒加热温度:1160℃,保温时间40分钟,开轧温度1150℃,终锻温度950℃,热轧根据成品规格要求,确定热轧盘条规格,正常粗规格加400丝以上,盘条空冷,热轧时应严格控制盘条规格尺寸、椭圆度,不得有耳子、飞边、折叠存在,热轧随时检查测量调整椭圆度。
S5热处理:采用井式电炉低于400度装炉,盘条装炉时应保持吊装在电炉中心部位,不得靠近电热丝,防止过烧,热处理制度:980℃,盘条保温1.5小时,成品保温2小时,水冷,成品热处理时应捆扎均匀一致,装炉时必须保证平整整齐以防止变形,热处理后盘条必须先进行酸洗然后检查修磨,如发现有缺陷应进行打磨清除,然后涂层挂灰烘干。
S6冷拔:逐步缩小直径进行拉拔,适当采用退火工序,拉拔到半成品时,应酸洗检查表面质量,有影响冷墩质量的缺陷存在时应进行修磨清除,成品前一道每三件半成品盘条进行碰头对焊,注意碰头质量能保证拉到成品不会断裂即可,成品框口内径大于800mm,每件重量≥100kg。
S7酸洗:酸洗时保持框口整齐平整,表面干净无氧化物及黑斑存在,如有酸洗不净时应重新进行酸洗,直至表面干净,酸洗时应根据实际情况检查表面,防止过酸,酸洗中搬运不得划伤碰伤表面,应做好搬运防护,成品经酸洗后进行涂层。
实施例2:
本发明实施例2的一种冷墩用高温合金丝材中,各元素的重量百分比为:C:0.05%,Si:0.50%,Mn:1.25%,P:0.008%,S:0.010%,Cr:15.0%,Al:0.20%,Ti:2.15% ,Ni:25.0% ,V:0.20%,Mo:1.2%,B:0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例的冷墩用高温合金丝材的制备工艺如下:
S1真空冶炼:采用感应炉进行生产,所有原材料按工艺烘烤,同钢种返回配比25%,其余采用新料配入生产,加料顺序为:底渣料—返回钢—Fe—Ni—CrFe—Mn—MoFe—Bfe—Vfe—AL—Ti—C,MoFe全熔80%时插入钢中,炉中应预留部分Ti待炉中分析调整后再补加,精炼温度:1550℃,精炼时间55分钟,稀土3kg,渣料用量:石灰:萤石=60:40,每吨钢液脱氧剂用量为3.5kg,钢模安装后必须进行吸风抽砂,出钢温度1530℃,浇注400kg电极棒,充分补缩。
S2电渣:清洁电极棒表面残钢、飞刺、夹杂,检查熔炼化学成分,根据标准确定适量TiO2,电渣电压52V ,电流6000A,渣系配比:CaF2:AL2O3:CaO =70:20:10,根据冶炼Ti含量加入适量TiO2粉,电渣后期应进行补缩操作,每炉抽取试样分析化学成分,检查钢锭表面质量,如出现渣沟、折叠等缺陷应采用车床进行剥皮处理。
S3锻造:加热温度1140℃;保温时间1.5小时;开锻温度1100℃,终锻温度900℃,开锻时应遵循首轻后重原则,锻造方坯规格50×50mm,方棒四角应倒棱角,表面平整无凹凸不平,锻坯空冷,锻造后,需进行超声波探伤和修磨,锻造方棒100%逐支进行超声波探伤检测,切除裂纹、缩孔等缺陷,超声波检测后,应将表面探伤涂料清洁干净,锻造方棒表面进行四面全部磨光处理,清除表面所有裂纹缺陷,用肉眼进行扫查无细小裂纹存在,方棒局部出现缺陷时,修磨处应呈弧形不得有棱角存在。
S4热轧:方棒加热温度:1140℃,保温时间40分钟,开轧温度1100℃,终锻温度900℃,热轧根据成品规格要求,确定热轧盘条规格,正常粗规格加400丝以上,盘条空冷,热轧时应严格控制盘条规格尺寸、椭圆度,不得有耳子、飞边、折叠存在,热轧随时检查测量调整椭圆度。
S5热处理:采用井式电炉低于400度装炉,盘条装炉时应保持吊装在电炉中心部位,不得靠近电热丝,防止过烧,热处理制度:970℃,盘条保温1.5小时,成品保温2小时,水冷,成品热处理时应捆扎均匀一致,装炉时必须保证平整整齐以防止变形,热处理后盘条必须先进行酸洗然后检查修磨,如发现有缺陷应进行打磨清除,然后涂层挂灰烘干。
S6冷拔:逐步缩小直径进行拉拔,适当采用退火工序,拉拔到半成品时,应酸洗检查表面质量,有影响冷墩质量的缺陷存在时应进行修磨清除,成品前一道每三件半成品盘条进行碰头对焊,注意碰头质量能保证拉到成品不会断裂即可,成品框口内径大于800mm,每件重量≥100kg。
S7酸洗:酸洗时保持框口整齐平整,表面干净无氧化物及黑斑存在,如有酸洗不净时应重新进行酸洗,直至表面干净,酸洗时应根据实际情况检查表面,防止过酸,酸洗中搬运不得划伤碰伤表面,应做好搬运防护,成品经酸洗后进行涂层。
实施例3:
本发明实施例3的一种冷墩用高温合金丝材中,各元素的重量百分比为:C:0.04%,Si:0.04%,Mn:1.0%,P:0.008%,S:0.008%,Cr:13.5%,Al:0.20%,Ti:1.90% ,Ni:24.0% ,V:0.10%,Mo:1.0%,B:0.001%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例的冷墩用高温合金丝材的制备工艺如下:
S1真空冶炼:采用感应炉进行生产,所有原材料按工艺烘烤,同钢种返回配比25%,其余采用新料配入生产,加料顺序为:底渣料—返回钢—Fe—Ni—CrFe—Mn—MoFe—Bfe—Vfe—AL—Ti—C,MoFe全熔80%时插入钢中,炉中应预留部分Ti待炉中分析调整后再补加,精炼温度:1520℃,精炼时间52分钟,稀土3kg,渣料用量:石灰:萤石=60:40,每吨钢液脱氧剂用量为3.5kg,钢模安装后必须进行吸风抽砂,出钢温度1530℃,浇注400kg电极棒,充分补缩。
S2电渣:清洁电极棒表面残钢、飞刺、夹杂,检查熔炼化学成分,根据标准确定适量TiO2,电渣电压50V ,电流5500A,渣系配比:CaF2:AL2O3:CaO =70:20:10,根据冶炼Ti含量加入适量TiO2粉,电渣后期应进行补缩操作,每炉抽取试样分析化学成分,检查钢锭表面质量,如出现渣沟、折叠等缺陷应采用车床进行剥皮处理。
S3锻造:加热温度1130℃;保温时间1小时;开锻温度1100℃,终锻温度900℃,开锻时应遵循首轻后重原则,锻造方坯规格50×50mm,方棒四角应倒棱角,表面平整无凹凸不平,锻坯空冷,锻造后,需进行超声波探伤和修磨,锻造方棒100%逐支进行超声波探伤检测,切除裂纹、缩孔等缺陷,超声波检测后,应将表面探伤涂料清洁干净,锻造方棒表面进行四面全部磨光处理,清除表面所有裂纹缺陷,用肉眼进行扫查无细小裂纹存在,方棒局部出现缺陷时,修磨处应呈弧形不得有棱角存在。
S4热轧:方棒加热温度:1120℃,保温时间40分钟,开轧温度1100℃,终锻温度900℃,热轧根据成品规格要求,确定热轧盘条规格,正常粗规格加400丝以上,盘条空冷,热轧时应严格控制盘条规格尺寸、椭圆度,不得有耳子、飞边、折叠存在,热轧随时检查测量调整椭圆度。
S5热处理:采用井式电炉低于400度装炉,盘条装炉时应保持吊装在电炉中心部位,不得靠近电热丝,防止过烧,热处理制度:960℃,盘条保温1.5小时,成品保温2小时,水冷,成品热处理时应捆扎均匀一致,装炉时必须保证平整整齐以防止变形,热处理后盘条必须先进行酸洗然后检查修磨,如发现有缺陷应进行打磨清除,然后涂层挂灰烘干。
S6冷拔:逐步缩小直径进行拉拔,适当采用退火工序,拉拔到半成品时,应酸洗检查表面质量,有影响冷墩质量的缺陷存在时应进行修磨清除,成品前一道每三件半成品盘条进行碰头对焊,注意碰头质量能保证拉到成品不会断裂即可,成品框口内径大于800mm,每件重量≥100kg。
S7酸洗:酸洗时保持框口整齐平整,表面干净无氧化物及黑斑存在,如有酸洗不净时应重新进行酸洗,直至表面干净,酸洗时应根据实际情况检查表面,防止过酸,酸洗中搬运不得划伤碰伤表面,应做好搬运防护,成品经酸洗后进行涂层。
综上所述,本发明提供一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,对现有冷墩用高温合金丝材的组分和工艺进行优化设计,并通过充分脱氧、及时检查缺陷并处理、及时做好防护等手段,使得生产出的冷墩用高温合金丝材具备良好的组织均匀性、塑性和抗剪切变形能力,从而提高冷镦后的产品质量。过程中通过合理地设置加料顺序,使得合金金相组织和化学成分均匀,减少内部缺孔。采用超声波探测进行全方位地检查,可及时全面发现合金缺陷。
本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地,在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1真空冶炼:采用感应炉进行生产,所有原材料按工艺烘烤,同钢种返回配比25%,其余采用新料配入生产,精炼温度:1520-1560℃,精炼时间大于50分钟,稀土3kg,渣料用量:石灰:萤石=60:40,每吨钢液脱氧剂用量为3.5kg,钢模安装后必须进行吸风抽砂,出钢温度1530℃,浇注400kg电极棒,充分补缩;
S2电渣:清洁电极棒表面残钢、飞刺、夹杂,检查熔炼化学成分,根据标准确定适量TiO2,电渣电压50~55V ,电流5500~7000A,渣系配比:CaF2:AL2O3:CaO =70:20:10,根据冶炼Ti含量加入适量TiO2粉,电渣后期应进行补缩操作,每炉抽取试样分析化学成分,检查钢锭表面质量,如出现渣沟、折叠等缺陷应采用车床进行剥皮处理;
S3锻造:加热温度1140℃±10℃;保温时间1~1.5小时;开锻温度≥1100℃,终锻温度≥900℃,开锻时应遵循首轻后重原则,锻造方坯规格50×50mm,方棒四角应倒棱角,表面平整无凹凸不平,锻坯空冷;
S4热轧:方棒加热温度:1120℃--1160℃,保温时间40分钟,开轧温度≥1100℃,终锻温度≥900℃,热轧根据成品规格要求,确定热轧盘条规格,正常粗规格加400丝以上,盘条空冷,热轧时应严格控制盘条规格尺寸、椭圆度,不得有耳子、飞边、折叠存在,热轧随时检查测量调整椭圆度;
S5热处理:采用井式电炉低于400度装炉,盘条装炉时应保持吊装在电炉中心部位,不得靠近电热丝,防止过烧,热处理制度:970±10℃,盘条保温1.5小时,成品保温2小时,水冷,成品热处理时应捆扎均匀一致,装炉时必须保证平整整齐以防止变形,热处理后盘条必须先进行酸洗然后检查修磨,如发现有缺陷应进行打磨清除,然后涂层挂灰烘干;
S6冷拔:逐步缩小直径进行拉拔,适当采用退火工序,拉拔到半成品时,应酸洗检查表面质量,有影响冷墩质量的缺陷存在时应进行修磨清除,成品前一道每三件半成品盘条进行碰头对焊,注意碰头质量能保证拉到成品不会断裂即可,成品框口内径大于800mm,每件重量≥100kg;
S7酸洗:酸洗时保持框口整齐平整,表面干净无氧化物及黑斑存在,如有酸洗不净时应重新进行酸洗,直至表面干净,酸洗时应根据实际情况检查表面,防止过酸,酸洗中搬运不得划伤碰伤表面,应做好搬运防护,成品经酸洗后进行涂层。
2.如权利要求1所述的一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,其特征在于:所述S1真空冶炼时加料顺序为:底渣料—返回钢—Fe—Ni—CrFe—Mn—MoFe—Bfe—Vfe—AL—Ti—C,MoFe全熔80%时插入钢中,炉中应预留部分Ti待炉中分析调整后再补加。
3.如权利要求1所述的一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,其特征在于:所述S3锻造后,需进行超声波探伤和修磨,锻造方棒100%逐支进行超声波探伤检测,切除裂纹、缩孔等缺陷,超声波检测后,应将表面探伤涂料清洁干净,锻造方棒表面进行四面全部磨光处理,清除表面所有裂纹缺陷,用肉眼进行扫查无细小裂纹存在,方棒局部出现缺陷时,修磨处应呈弧形不得有棱角存在。
4.如权利要求1所述的一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,其特征在于:所述冷墩用高温合金丝材中各元素的重量百分比控制为:
C:0.025-0.08%,Si:≤1.0%,Mn:1.0-2.0%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Cr:13.5-16.0%,Al:≤0.35%,Ti:1.90-2.30% ,Ni:24.0-27.0% ,V:0.10-0.50%,Mo:1.0-1.50%,B:0.001-0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
5.如权利要求1所述的一种冷墩用高温合金丝材的制备工艺,其特征在于:所述冷墩用高温合金丝材中各元素的重量百分比控制为:
C:≤0.05%,Si:≤0.50%,Mn:1.0-1.25%,P:≤0.008%,S:≤0.010%,Cr:13.5-15.0%,Al:≤0.20%,Ti:1.90-2.15% ,Ni:24.0-25.0% ,V:0.10-0.20%,Mo:1.0-1.2%,B:0.001-0.006%,余量为Fe和不可避免的杂质。
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