能消除锻件中的粗晶，获得均匀细小晶粒组织的锻造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锻件制造技术领域，具体涉及一种能消除锻件中的粗晶，获得均匀细小晶粒组织的锻造方法。
【背景技术】
[0002]由于锻造和锻后冷却的方式不当，常常导致锻件晶粒粗大或者晶粒大小不一的混晶现象，从而导致锻件探伤粗晶、机械性能下降，尤其是冲击值低的现象。通常的解决办法是采用多次热处理来消除，其在经济上是不划算的，浪费资源，增加成本。对于合金钢锻件或具有遗传组织的材料(如转子钢)，锻件粗晶现象多次热处理后仍不能消除，甚至导致产品报废。对于这种顽固性的锻件粗晶现象，采用本发明的工艺方法，能够将粗晶消除，并获得均匀细小的晶粒组织。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述【背景技术】的现状，旨在提供一种可以降低原钢种制造成本，可一次性解决锻件粗晶问题，保证锻件晶粒度等级要求，简单有效，产品合格率高，并获得均匀细小晶粒组织的锻造方法。
[0004]本发明目的的实现方式为，能消除锻件中的粗晶，获得均匀细小晶粒组织的锻造方法，具体步骤如下:
[0005]1)将钢锭或坯料加热至锻造温度，保温，按原工艺方式锻造生产，锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量，停止锻造，在空气冷却至500°C?550°C ;
[0006]2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理，正火+回火或等温退火热处理，炉冷至炉温彡350°C时，出炉；
[0007]3)将步骤2)出炉的锻件再次进炉加热，先升温至650°C?700°C保温3小时，再以彡80°C /h的加温速度，加热至该钢种材料的Ac3或Acm以上60?200°C，进行保温，保温时间按产品主截面尺寸乘以0.9?1.3h/100mm进行保温计算；
[0008]4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造，控制好压下量，每次压下量为锻件等效直径尺寸的3% _4%，压至工艺尺寸后进行正火回火或等温退火热处理。
[0009]采用本发明的优点:
[0010]1、可以有效的提供一种通过低温锻造有效解决顽固性的锻件粗晶现象，能够将粗晶消除，并获得均匀细小的晶粒组织，产品合格率高；解决锻件容易粗晶问题。
[0011]2、可以一次性解决锻件粗晶问题，简单有效，可以降低原钢种制造成本，具有良好的经济性。
【具体实施方式】
[0012]本发明将钢锭或坯料加热至锻造温度，保温，按原工艺方式锻造生产，锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量，停止锻造，在空气中冷却至500°C?550°C ;进行锻后热处理，正火+回火或等温退火热处理，炉冷至炉温< 350°C，出炉；再次进炉加热，加热至该钢种材料的Ac3或Acm以上60?200°C，保温，转至压机上采用上下圆弧砧锻造，控制好压下量，每次压下量约锻件等效直径的为3% _4%，压至工艺尺寸后进行热处理。
[0013]下面用具体实施例详述本发明。
[0014]实施例1
[0015]1)将材料为42CrMo，轴身直径工艺尺寸为Φ640± 10mm，两侧轴颈直径工艺尺寸为Φ480±10πιπι的轴类锻件按照原有方式生产，锻造成型轴身尺寸控制在八方680mm±5mm，两端轴颈尺寸控制在八方510±5mm的黑皮棍轴锻件。
[0016]锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量，停止锻造，在空气冷却至500。。?550 Γ ；
[0017]2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理，等温退火，炉冷至炉温< 350°C，出炉；
[0018]3)将步骤2)出炉的黑皮辊轴锻件再次进炉加热，650°C?700°C均温3小时，再以彡80°C /h的加温速度，加热至910±10°C，保温7小时；
[0019]4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造，控制好压下量，轴身每次压下量为20mm，分两次完成，压至工艺尺寸轴身直径为Φ 640mm ;两侧轴颈每次压下量为15mm，同样分两次完成，直径Φ 480mm后进行等温退火热处理。
[0020]实施例2:
[0021]1)将材料为42CrMo，轴身直径工艺尺寸为Φ900± 10mm，两侧轴颈直径工艺尺寸为Φ620±10πιπι的轴类锻件按照原有方式生产，锻造成型轴身尺寸控制在八方965mm±5mm，两端轴颈尺寸控制在八方665±5mm的黑皮齿轮轴锻件。
[0022]锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量，停止锻造，空气冷却至500。。?550 Γ ；
[0023]2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理，等温退火，炉冷至炉温< 350°C，出炉；
[0024]3)将步骤2)出炉的黑皮齿轮轴锻件再次进炉加热，650°C?700°C均温3小时，再以彡80°C /h的加温速度，加热至910±10°C，保温10小时；
[0025]4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造，控制好压下量轴身第一次压下量约为30mm，第二次压下量为30mm，压至轴身尺寸直径为Φ 900mm ;两侧轴颈第一次压下量约为25mm，第二次压下量为20mm，压至轴颈直径为Φ620mm后进行等温退火热处理。
[0026]实施例3、
[0027]将材料为30Cr2Ni4Mo，轴身尺寸Φ 840± 10mm的锻件按照原有方式生产，锻造成型4个台阶的黑皮转子锻件，轴身尺寸Φ840± 10mm，轴身两侧台阶尺寸直径Φ560±10ι?πι，两端小台阶尺寸为Φ350±10πιπι。经三次正火后，主截面轴身检测仍为粗晶。
[0028]实测锻件尺寸轴身尺寸Φ 870mm，轴身两侧台阶尺寸直径Φ 600mm，两端小台阶尺寸为Φ 360mm，存在锻造返工余量，采用本发明进行返工。
[0029]3)再次进炉加热，先升温至650°C?700°C保温3小时，再以彡80°C /h的加温速度，加热至930°C ±10°C保温8小时；
[0030]4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造，控制好压下量，轴身压下量为35mm，压至Φ 835mm尺寸；
[0031 ] 5)轴身两侧台阶尺寸第一道次压下量为20mm，第二道次为20mm，压至Φ 560mm尺寸；
[0032]6)轴身两端小台阶尺寸压下量为15mm，压至尺寸Φ 345mm后进行等温退火热处理。
【主权项】
1.能消除锻件中的粗晶，获得均匀细小晶粒组织的锻造方法，其特征在于:具体步骤如下: 1)将钢锭或坯料加热至锻造温度，保温，按原工艺方式锻造生产，锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7%的变形量，停止锻造，在空气冷却至500°C?550°C ; 2)将经步骤1)处理的锻件进行锻后热处理，正火+回火或等温退火热处理，炉冷至炉温彡350°C时，出炉； 3)将步骤2)出炉的锻件再次进炉加热，先升温至650°C?700°C保温3小时，再以彡80°C /h的加温速度，加热至该钢种材料的Ac3或Acm以上60?200°C，进行保温，保温时间按产品主截面尺寸乘以0.9?1.3h/100mm计算； 4)将保温出炉后的锻件转至压机上采用上下圆弧砧锻造，控制好压下量，每次压下量为锻件等效直径尺寸的3% _4%，压至工艺尺寸后进行正火回火或等温退火热处理。
【专利摘要】本发明涉及一种能消除锻件中的粗晶，获得均匀细小晶粒组织的锻造方法，将钢锭或坯料加热至锻造温度，保温，按原工艺方式锻造生产，锻造将近成型尺寸后留有等于或小于7％的变形量，停止锻造，空气冷却至500℃～550℃；进行锻后热处理，正火+回火或等温退火热处理，炉温≤350℃时，出炉；再次进炉加热，升温至650℃～700℃保温3小时，再加热升温至该钢种材料的Ac3或Acm以上60～200℃，保温；转至压机上采用上下圆弧砧锻造，每次压下量为锻件等效直径的3％-4％，压至工艺尺寸后进行热处理。本发明可以有效解决锻件粗晶及粗晶锻件产品的返工锻造问题，保证锻件晶粒度等级要求，简单有效，产品合格率高。
【IPC分类】C21D8/00, B21J5/00
【公开号】CN105414425
【申请号】CN201510740789
【发明人】廉荣光, 张承峰, 刘长安, 刘振新, 陈国红, 于海娟, 李爽, 肖海生, 陈飞, 林晨, 刘秀环, 白玉, 耿德明
【申请人】武汉重工铸锻有限责任公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月4日