轮盘锻件及制造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102719761A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102719761A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201110449629.0B21J5/06(2006.01)(22)申请日2011.12.29B21J5/08(2006.01)(71)申请人通裕重工股份有限公司地址251200山东省德州市禹城市高新区(72)发明人司兴奎曹智勇孟扬呙文武杨清(74)专利代理机构德州市天科专利商标事务所37210代理人房成星(51)Int.Cl.C22C38/42(2006.01)C22B9/18(2006.01)C21D1/28(2006.01)C21D1/26(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称轮盘锻件及制造工艺(57)摘要一种轮盘锻件及制造工艺，属于机械制造技术领域，该工艺对材料成分进行进一步优化，控制C、Mn元素含量上限，提高Ni元素含量，降低P、S有害元素含量，降低Si含量以降低与Mn元素的回火脆性；增加电渣重熔工艺提高钢水的纯净度，通过锻后热处理采用两次正火处理进一步使材料均质化并细化了晶粒；其原材料组分为：C、Mn、Si、P、S、Cr、Ni、Al、Cu、Fe。工艺步骤包括：电极坯冶炼、电渣重熔冶炼、钢锭退火、钢锭锻造、锻后热处理、性能热处理、性能及组织检验。本发明化学成份配比合理，材料纯净度好；心部锻实效果好；金属组织的致密度良好；解决了锻件探伤不合格及力学性能尤其是材料韧脆转变温度无法满足要求的问题。CN102796ACN102719761A权利要求书1/2页1.一种轮盘锻件，其特征是该锻件对材料成分含量进行进一步优化，控制C、Mn元素含量上限，提高Ni元素含量，降低P、S有害元素含量，降低Si含量以降低与Mn元素的回火脆性；增加电渣重熔工艺提高钢水的纯净度，通过锻后热处理采用两次正火处理进一步使材料均质化并细化了晶粒；其锻件成分含量或重量百分比为：C：0.25%-0.28%、Mn：0.30%-0.35%、Si≤0.020%、P≤0.012%、S≤0.010%、Cr：1.45%-1.55%、Ni：2.70%-2.80%、Al；≤0.015%、Cu：≤0.20%、其余元素Fe。2.一种轮盘锻件制造工艺，其特征是制造工艺步骤如下：1）电极坯冶炼：采用电弧炉冶炼（EAF）+电炉精炼（LF）+真空脱气（VD）;取样检验：包内取样分析化学成分，符合成分要求，VD结束温度VD出钢温度：1550～1570℃.气体含量H≤1.5ppm、O≤50ppm、N≤80ppm2）电极坯浇注：采用氩气保护下注；3）电渣重熔冶炼：电渣重熔工艺参数为：a、渣系：采用2元渣系，即氧化铝28％-32％，氟化钙提高68％-72％；b、填充比：采用三相电渣炉重熔，将填充比控制在0.22-0.24之间；c、结晶器水温：结晶器出口水温控制在30℃-60℃之间；d、干燥空气全过程保护：3.7-.8m³/min,干燥空气湿度＜0.1g/m³；e、脱氧剂：AL粒每5分钟加一次，重量80-100g；4）钢锭退火：680℃±10℃退火25-28小时；5）钢锭锻造：分五火锻造，具体参数如下：锻前加热：1240±10℃保温10-16h；锻造温度范围：1240℃-800℃；第一火：钢锭压钳把，滚圆，拔长至600八方，下料1250长，余料入炉；第二火：拔长至400八方，下料890长/件，余料入炉；第三火：镦粗至H=330--Φ670，滚锻至H=630-Φ485；第四火：旋压至H=400--Φ600，滚圆；第五火：旋压至成品尺寸：H+265--Ф7306）锻后热处理：为了给性能热处理提供良好的组织保证，锻后热处理采用两次正火加扩氢退火的锻后热处理工艺，进一步达到组织成分均匀，晶粒细化效果，并消除白点隐患；第一次正火：920±15℃，保温≥4小时，空冷；第二次正火：850-870℃，保温≥6小时，空冷；扩氢退火：640-660℃，保温≥40小时；7）性能热处理：通过淬火充分冷却使材料组织转变充分，心部完全淬透，锻件获得均一的回火马氏体或者回火贝氏体组织；奥氏体化：840-850℃保温，保温时间≥5小时；冷却：a：淬火介质：水：水冷时间40min；b：水温20-25℃；c：水冷过程中进行搅拌；d：出水后20分钟测温，工件表面位置温度要≤149℃；2CN102719761A权利要求书2/2页8）性能及组织检验：硬度：按GB/T230-2004进行检验；拉伸：GB/T228金属材料室温拉伸试验方法；冲击：GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法；晶粒度：GB/T6394金属平均晶粒度测定方法；显微组织：GB/T13320钢质模锻