CN113172189A

CN113172189A - 细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法

Info

Publication number: CN113172189A
Application number: CN202110387836.1A
Authority: CN
Inventors: 李占华; 高全德; 雷冲; 张凯亮; 王欢; 王金宝; 孙振环; 郑安雄; 曲晓; 赵东
Original assignee: Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2021-07-27

Abstract

本发明涉及一种细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法，按照如下步骤进行：步骤1）、钢锭或电渣锭直接采用径向精锻机锻造，利用180频率或240频率，每道次压下量40mm‑60mm，将锻件直径锻造至Φ340mm‑Φ560mm，给60频率或90频率锻造留3‑5道次变形量；步骤2）、利用60频率或90频率，每道次压下量70mm‑100mm，将锻件直径锻造至锻件成品直径基础上加上30mm‑100mm的尺寸，给180频率或240频率精整锻造留1‑2道次变形量；步骤3）、利用180频率或240频率，每道次压下量30mm‑50mm，能有效细化长棒类钢锻件晶粒度，显著改善锻件表面质量。

Description

细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法

技术领域

本发明属于锻造技术领域，尤其涉及一种利用径向精锻机进行变频锻造的细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法，此方法适用于直径φ150mm-φ400mm、长度6000mm-12000mm范围，对晶粒度要求较高的长棒类钢锻件。

背景技术

目前，长棒类钢锻件通常采用油压机开坯锻造加精锻机锻造的联锻方式，此种锻造方式因锻造火次多、终锻温度难控制等因素，不仅会导致长棒类钢锻件晶粒度粗大，又会导致锻造成本高、生产效率低、表面质量差。具有变频锻造功能的径向精锻机，变频功率有60、90、180、240，60频率的即每分钟锻造60次；90频率的即每分钟锻造90次；依此类推。频率越低，精锻机的锻造力越大，锻造的压下量越大，锻件内部压实效果越好，但锻件的表面凹坑越深。目前具有变频功能径向精锻机的锻造厂家即使仅采用精锻机锻造方式时，锻造只利用一种锻造频率(一般是180频率)，这样无法有效的控制锻件的压下量及再结晶温度等，而导致长棒类钢锻件晶粒度粗大,不锈钢类钢锻件晶粒度一般在3-5级，合结钢类钢锻件晶粒度一般在4-6级。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法，达到细化长棒类钢锻件晶粒度的目的。

本发明的目的是这样实现的：

一种细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法，按照如下步骤进行锻造：

步骤1)、钢锭或电渣锭直接采用径向精锻机锻造，根据钢锭或电渣锭的规格选择锻造用锤头，首先利用180频率或240频率，每道次压下量40mm-60mm，将锻件直径锻造至Φ340mm-Φ560mm，给60频率或90频率锻造留3-5道次变形量；

步骤2)、利用60频率或90频率，每道次压下量70mm-100mm，将锻件直径锻造至锻件成品直径基础上加上30mm-100mm的尺寸，给180频率或240频率精整锻造留1-2道次变形量；

步骤3)、利用180频率或240频率，每道次压下量30mm-50mm，将锻件精锻至成品。

在步骤2)中，在60频率或90频率锻造期间，根据锤头锻造尺寸范围，确定是否需要更换锤头；若需要更换锤头，需将锻件返加热炉加热，若不需要更换锤头，直接锻造；更换锤头后，根据需要仍利用60频率或90频率锻造。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：

1、有效细化锻件晶粒度。由于钢锭或电渣锭直接采用精锻机锻造，再利用变频功能锻造，可减少锻造火次、控制单道次锻造压下量，又可保证锻件的终锻温度即使锻件的再结晶温度在可控范围内，从而在多方面上细化锻件晶粒度。

2、显著改善锻件表面质量，同时降低锻造成本，提高生产效率。利用径向精锻机低频率具有锻造力大的优点，钢锭或电渣锭可直接采用精锻机锻造，由于精锻机的四锤头变形特点，锻件的表面质量较之采用油压机加精锻机联锻方式锻造要好很多，尤其裂纹及凹坑方面。

具体实施方式

实施例1：钢种：022Cr22Ni5Mo3N；锻造坏料：Φ660mm电渣锭，重3.95吨；锻件成品尺寸：Φ230mm*9500mm。

本发明利用径向精锻机变频锻造具体实施步骤为：

步骤1)、加热炉加热，炉温1180℃，保温8小时；

步骤2)、精锻机精锻至Φ560mm：使用R280锤头，180频率锻造，锻造变形过程：Φ660mm-Φ640mm-Φ600mm-Φ560mm；

步骤3)、精锻机精锻至Φ340mm：使用R280锤头，60频率锻造，锻造变形过程：Φ560mm-Φ490mm-Φ410mm-Φ340mm，使用60频率锻造。

步骤4)、加热炉加热，炉温1180℃，保温1.5小时；

步骤5)、将R280锤头更换为R150锤头；

步骤6)、精锻机精锻至Φ260mm；使用R150锤头，60频率锻造，锻造变形过程：Φ340mm-Φ260mm；

步骤7)、精锻机精锻至成品；使用R150锤头，180频率锻造，锻造变形过程：Φ260mm-Φ230mm。

步骤8)、固溶处理，炉温1050℃，保温3小时后，水冷至室温。

步骤9)、检验：固溶处理后锻件晶粒度检验结果为锭尾端7.0级，冒口端6.5级。

实施例2：钢种：1Cr18Ni9Ti；锻造坯料：大头直径Φ666mm，小头直径Φ618mm，钢锭重3.6吨；锻件成品尺寸：Φ260mm*6540mm。

本发明利用径向精锻机变频锻造具体实施步骤为：

步骤1)、加热炉加热，炉温1150℃，保温8小时；

步骤2)、精锻机精锻至Φ520mm；使用R280锤头，180频率锻造，锻造变形过程：Φ666mm-Φ620mm-Φ570mm-Φ520mm；

步骤3)、精锻机精锻至Φ360mm；使用R280锤头，60频率锻造，锻造变形过程：Φ520mm-Φ440mm-Φ360mm；

步骤4)、加热炉加热，炉温1100℃，保温1.0小时；

步骤5)、将R280锤头更换为R180锤头；

步骤6)、精锻机精锻至Φ290mm，使用R180锤头，60频率锻造，锻造变形过程：Φ360mm-Φ290mm；

步骤7)、精锻机精锻至成品，使用R180锤头，180频率锻造，锻造变形过程：Φ290mm-Φ260mm；

步骤8)、固溶处理，炉温1050℃，保温3小时后，水冷至室温；

步骤9)、检验：固溶处理后锻件晶粒度检验结果为锭尾端6.5级，冒口端6.0级。

通过采用本发明的锻造方法，能有效的细化长棒类钢锻件的晶粒度，显著改善锻件的表面质量，大幅降低锻造制造成本，提高锻造生产效率。本发明经过多次生产实践，不仅应用在以上两个实施例的钢种材质上，同样应用于其它对表面质量要求较高及对晶粒度级别要求较高的钢材质上。

径向精锻机锻造使用的锤头型号及各锤头型号锻造的尺寸范围见表1。

表1径向精锻机用锤头型号及锤头锻造尺寸范围

Claims

1.一种细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法，其特征在于：按照如下步骤进行锻造：

步骤1）、钢锭或电渣锭直接采用径向精锻机锻造，根据钢锭或电渣锭的规格选择锻造用锤头，首先利用180频率或240频率，每道次压下量40mm-60mm，将锻件直径锻造至Φ340mm-Φ560mm，给60频率或90频率锻造留3-5道次变形量；

步骤2）、利用60频率或90频率，每道次压下量70mm-100mm，将锻件直径锻造至锻件成品直径基础上加上30mm-100mm的尺寸，给180频率或240频率精整锻造留1-2道次变形量；

步骤3）、利用180频率或240频率，每道次压下量30mm-50mm，将锻件精锻至成品。

2.根据权利要求1所述的一种细化长棒类钢锻件晶粒度的锻造方法，其特征在于：在步骤2）中，在60频率或90频率锻造期间，根据锤头锻造尺寸范围，确定是否需要更换锤头；若需要更换锤头，需将锻件返加热炉加热，若不需要更换锤头，直接锻造；更换锤头后，根据需要仍利用60频率或90频率锻造。