CN113957206A - 制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铁的冶金领域，具体涉及一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，包括对钢锭阶梯式加热到指定温度；对钢锭进行锻压得到锻压圆柱；将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出；将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却；将锻压圆柱回火并冷却至室温。使得可以快速地对钢锭进行加热，然后锻压为圆柱状，之后再通过埋啥的方式快速冷却，最后对冷却后的锻压圆柱进行淬火以及回火，从而可以得到较好的合金钢锻圆，且锻圆表面不容易开裂，具有良好的加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及铁的冶金领域，尤其涉及一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺。
背景技术
合金钢为钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢。在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
现有的具有良好综合力学性能的合金钢，是装备制造业生产中急需的原材料之一，广泛应用于大型港口起重机、海上大型浮吊船、海上石油钻井平台的爬升齿轮，石油开采设备用的泥浆阀块，各种重载传动轴等。
现有CrNiMo合金钢的调质过程复杂，且生产出的锻圆表面性能不好，导致生产效率低，材料的利用率也低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，旨在提高生产效率和材料的利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，包括对钢锭阶梯式加热到指定温度；
对钢锭进行锻压得到锻压圆柱；
将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出；
将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却；
将锻压圆柱回火并冷却至室温。
其中，所述对钢锭阶梯式加热到指定温度的具体步骤是：
将钢锭加热至850～950℃，保温0.5～2.5小时；
然后加热至1000～1100℃，保温0.5～2.5小时；
再加热至1210～1240℃，保温3～4小时。
其中，所述再加热至1210～1240℃，保温3～4小时之后，所述步骤还包括：将钢锭受热面在加热炉中翻转180度，保温1～2小时。
其中，所述对钢锭进行锻压得到锻压圆柱的具体步骤是：
将钢锭的送进速度控制在预设范围内；
将钢锭锻压为圆柱；
清除锻压圆柱表面的氧化铁皮。
其中，所述钢锭的送进速度在1.0m/s～2.5m/s。
其中，所述将钢锭锻压为圆柱的锻造温度在780～1050℃。
其中，所述将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出的具体步骤是：
将锻造后获得的锻压圆柱在风机主动冷却20～40min后埋砂、冷却温度为15～20℃；
在锻压圆柱周围的砂中插入散热棒；
在砂中插入多个传感器对锻压圆柱表面温度进行检测；
对多个传感器的取值进行平均，从而得到平均温度值；
平均温度值降至第二温度时出砂。
本发明的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，包括对钢锭阶梯式加热到指定温度；对钢锭进行锻压得到锻压圆柱；将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出；将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却；将锻压圆柱回火并冷却至室温。使得可以快速地对钢锭进行加热，然后锻压为圆柱状，之后再通过埋啥的方式快速冷却，最后对冷却后的锻压圆柱进行淬火以及回火，从而可以得到较好的合金钢锻圆，且锻圆表面不容易开裂，具有良好的加工性能，不易产生废料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺的流程图；
图2是本发明的对钢锭阶梯式加热到指定温度的流程图；
图3是本发明的对钢锭进行锻压得到锻压圆柱的流程图；
图4是本发明的将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出的流程图；
图5是本发明的将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1～图5，本发明提供一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，包括：
S101对钢锭阶梯式加热到指定温度；
钢水经盛钢包注入铸模凝固形成钢锭。钢液在炼钢炉中冶炼完成后，必须铸成一定形状的锭或坯才能进行加工。用铸模铸成钢锭的工艺过程简称为铸锭。钢锭至今仍是轧钢生产的主要原料。因此直接采用CrNiMo钢锭进行生产可以使得成本更低。采用阶梯式加热的方式，可以使得生成的奥氏体性质能加稳定，质地更加均匀。
具体步骤是：
S201将钢锭加热至850～950℃，保温0.5～2.5小时；
将钢锭放置到加热炉中，直接升温到反应温度，使得可以提高工作效率。
S202然后加热至1000～1100℃，保温0.5～2.5小时；
S203再加热至1210～1240℃，保温3～4小时。
S204将钢锭受热面在加热炉中翻转180度，保温1～2小时。
为了使得钢锭两面的受热更加均匀，因此需要将钢筋翻面，使得和加热炉接触的一面也能很好地加热，从而可以提高钢锭质量。
S102对钢锭进行锻压得到锻压圆柱；
具体步骤是：
S301将钢锭的送进速度控制在预设范围内；
所述钢锭的送进速度在1.0m/s～2.5m/s。使得锻压时可以更加稳定。
S302将钢锭锻压为圆柱；
可以采用先将钢锭锻压为方柱以得到一个转动轴，然后推动方柱转动对棱进行多次锻压，最终可以将钢锭锻压为圆柱。所述将钢锭锻压为圆柱的锻造温度在780～1050℃。
S303清除锻压圆柱表面的氧化铁皮。
采用清扫机在锻造过程中连续清除红热锻坯表面的氧化铁，以此大幅提高被锻的红热锻坯表面质量，锻圆表面呈光滑形状。
S103将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出；
具体步骤是：
S401将锻造后获得的锻压圆柱在风机主动冷却20～40min后埋砂、冷却温度为15～20℃；
锻压圆柱冷却的方式有多种，本发明采用风机主动冷却以及埋沙冷进行快速冷却，其中风机加快了锻压圆柱周围空气的流动速度，以提高散热效率，砂可以提高导热效率，并且可以使得导热更加均匀，因此在后端冷却时采用埋砂的方式。
S402在锻压圆柱周围的砂中插入散热棒；
其中散热棒由高导热材料制成，可以进一步提高导热效率，使得锻压圆柱可以更快地冷却。
S403在砂中插入多个传感器对锻压圆柱表面温度进行检测；
在表面难以对锻压圆柱附近的温度进行测量，因此可以沿锻压圆柱尺寸方向设置多个耐高温的温度传感器对温度进行测量。
S404对多个传感器的取值进行平均，从而得到平均温度值；
由于多个温度传感器本身带来的误差，为了减小计算量，可以直接采用对多个传感器取值进行平均的方式得到采集值的平均值，作为锻压圆柱目前的温度值。
S405平均温度值降至第二温度时出砂。
当平均温度值降至第二温度(120～140摄氏度)后就可以将锻压圆柱从砂中取出。
S104将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却；
具体步骤包括：
S501将锻压圆柱置于加热炉中加热到850±20℃；
重新将锻压圆柱放到加热炉中进行加热，使得可以快速到达淬火附近的温度。
S502锻压圆柱温度充分均匀后，通过输送机构将锻压圆柱放入介质中进行淬火处理；
将锻压圆柱进行保温，然后可以通过输送机构进行输送，减小人力负担，使得可以放入到介质中进行淬火，淬火时的介质可以选择油、水等液体。介质的初始温度为50～70℃，淬火时间在40～70min。
S503然后取出锻压圆柱，在空气中通过风机吹风冷却；
再次通过风机吹风进行冷却，以提高冷却效率。
S504对锻压圆柱表面进行清洗。
在锻压圆柱冷却后表面还残留有介质，需要进行清洗，并重新涂上保护层进行保护。
S105将锻压圆柱回火并冷却至室温。
最后对锻压圆柱进行高温回火，将锻圆置于回火炉中，控制回火炉的温度为600～660℃，回火时间控制在5～7小时，回火后锻圆在回火炉内冷却至300℃，再出炉空冷。
本发明的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，包括对钢锭阶梯式加热到指定温度；对钢锭进行锻压得到锻压圆柱；将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出；将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却；将锻压圆柱回火并冷却至室温。使得可以快速地对钢锭进行加热，然后锻压为圆柱状，之后再通过埋啥的方式快速冷却，最后对冷却后的锻压圆柱进行淬火以及回火，从而可以得到较好的合金钢锻圆，且锻圆表面不容易开裂，具有良好的加工性能，不易产生废料。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
包括：对钢锭阶梯式加热到指定温度；
对钢锭进行锻压得到锻压圆柱；
将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出；
将锻压圆柱加热淬火，然后在空气中自然冷却；
将锻压圆柱回火并冷却至室温。
2.如权利要求1所述的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
所述对钢锭阶梯式加热到指定温度的具体步骤是：
将钢锭加热至850～950℃，保温0.5～2.5小时；
然后加热至1000～1100℃，保温0.5～2.5小时；
再加热至1210～1240℃，保温3～4小时。
3.如权利要求2所述的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
所述再加热至1210～1240℃，保温3～4小时之后，所述步骤还包括：将钢锭受热面在加热炉中翻转180度，保温1～2小时。
4.如权利要求1所述的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
所述对钢锭进行锻压得到锻压圆柱的具体步骤是：
将钢锭的送进速度控制在预设范围内；
将钢锭锻压为圆柱；
清除锻压圆柱表面的氧化铁皮。
5.如权利要求4所述的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
所述钢锭的送进速度在3.0m/s～4.5m/s。
6.如权利要求4所述的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
所述将钢锭锻压为圆柱的锻造温度在780～1050℃。
7.如权利要求1所述的一种制取CrNiMo合金钢锻圆的黑皮调质工艺，其特征在于，
所述将锻压圆柱空冷并埋砂到第二温度后取出的具体步骤是：
将锻造后获得的锻压圆柱在风机主动冷却20～40min后埋砂、冷却温度为15～20℃；
在锻压圆柱周围的砂中插入散热棒；
在砂中插入多个传感器对锻压圆柱表面温度进行检测；
对多个传感器的取值进行平均，从而得到平均温度值；
平均温度值降至第二温度时出砂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220121 |