CN103350329A - 4340h钢大型异形环锻件的制坯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，其工艺步骤为：把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度后，在压力机上，经镦粗、拔长、再镦粗后获得饼形坯；再把所述饼形坯料加热到1120℃~1160℃的锻造温度，在压力机上，经单面聚料、双面聚料、冲孔后获得一次坯；再把所述环形坯料加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，将其放入带有芯辊的环轧机上进行辗轧，获得二次坯。所述预轧坯料经轧制成形后，获得4340H钢大型异形环锻件。所述轧制温度为1140℃~1200℃，变形量≥45%。所述环轧机的芯辊由通用芯辊和专用芯辊组合而成。该锻件主要用于风电和矿业机械等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种环件锻件的制坯方法，特别是涉及了4340H钢大型异形环锻件的制坯方法。
背景技术
4340H钢是一种性能优良的结构钢，在调质状态下，具有很好的淬透性以及较好的强度和韧性，可以制造大型的承力结构件，因此，4340H被广泛的应用于风力发电、矿用机械等领域的高强度关键零部件。
2008年10月8日公开的中国发明专利说明书CN 101279343A公开了一种不锈钢异形环锻件的辗轧成形方法，该方法是通过预轧后得到的矩形坯来完成中间坯的制备，这种制坯方法适用于材料强度较低、截面形状简单的中小型异形环锻件，而对于材料强度高，形状复杂的大型异形环锻件，如4340H钢大型异形环锻件，如果采用上述方法成形，对环轧机的轧制力要求非常大，而且容易出现折叠、偏颈、充不满等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在压力机上聚料、在环轧机上预轧的4340H钢大型异形环锻件的制坯方法。
为解决上述技术问题，本发明所述4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，其技术方案包括以下步骤：
把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度后，在压力机上，经镦粗、拔长、再镦粗后获得饼形坯；
把所述饼形坯料加热到1120℃~1160℃的锻造温度，在压力机上，经单面聚料、双面聚料、冲孔后获得一次坯；
把所述环形坯料加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，将其放入带有芯辊的环轧机上进行辗轧，获得二次坯。
所述预轧坯料经轧制成形后，获得4340H钢大型异形环锻件。所述轧制温度为1140℃~1200℃，变形量≥45%。
所述环轧机的芯辊由通用芯辊和专用芯辊组合而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，通过对盘形坯料进行聚料、冲孔、预轧后获得4340H钢大型异形环坯，使坯料沿环件纵截面分配，从而使得最终成形的大型异形环锻件的各尺寸均满足要求。采用的芯辊为组合式芯辊，它包括通用芯辊和组合芯辊，对于不同形状的环形，只需更换组合芯辊即可，避免了更换整个芯辊而造成浪费。该方法获得的大型异形环坯，经轧制成形，其变形量≥45%，能够获得组织性优异的大型异形环锻件。
采用本发明所述4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，获得的4340H钢大型异形环坯，经轧制成形后得到4340H钢大型异形环锻件，其性能指标如下：
经测量4340H钢大型异形环坯的截面尺寸均符合使用要求。
经检测4340H钢大型异形环锻件的室温拉伸性能，其抗拉强度为1030MPa（大于使用要求的980MPa），其伸长率为0.2%时的屈服强度为863MPa（大于使用要求的835MPa），断后伸长率为18%（大于使用要求的12%），断面收缩率为64%（大于使用要求的55%），硬度HB为325（满足使用要求的300~345），完全满足了使用要求。
经检测4340H钢大型异形环锻件的低倍组织：未见黑斑、白斑、径向偏析、球状组织及其它缺陷，符合使用要求。
经检测4340H钢大型异形环锻件的晶粒度，达到了8.5级（大于使用要求的6.5级）。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是4340H钢大型异形环锻件的聚料制坯工艺流程图；
图2是4340H钢大型异形环锻件一次坯示意图；
图3是环轧机的芯辊示意图；
图4是4340H钢大型异形环锻件二次坯示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
4340H钢的主要化学元素含量（重量百分比）为：含C量0.36%～0.44%、含Mn 量0.50%～0.80%、含Si量0.17%～0.37%、含S量≤0.020%、含P量≤0.020%、含Cr量0.60%～0.90%、含Ni量1.25%～1.75%、含Mo量0.15%～0.25%、余量为Fe。
该钢大型异形环锻件的制坯方法步骤如下：
如图1所示，把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度后，放在压力机上，经镦粗、拔长、再镦粗后获得饼形坯10；再把所述饼形坯10加热到1120℃~1160℃的锻造温度，并将其放在压力机上，用下聚料冲头30对饼形坯10的一面进行聚料，再将饼形坯10翻转过来，保持下聚料冲头30在饼形坯10中的位置不变，用上聚料冲头31对饼形坯10的另一面进行聚料，在对聚料后的饼形坯10冲孔后获得一次坯11，如图2所示。
把所述一次坯11加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，将其放入带有芯辊的环轧机上进行辗轧，获得二次坯12。芯辊的构造如图3所示，包括通用芯辊20和专用芯辊21，专用芯辊21可以根据环形件的截面形状选择。
所述预轧坯料经轧制成形后，获得4340H钢大型异形环锻件。所述轧制温度为1140℃~1200℃，变形量≥45%。
Claims (3)
1.一种4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，其特征在于，包括以下步骤：
把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度后，在压力机上，经镦粗、拔长、再镦粗后获得饼形坯；
把所述饼形坯料加热到1120℃~1160℃的锻造温度，在压力机上，经单面聚料、双面聚料、冲孔后获得一次坯；
把所述环形坯料加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，将其放入带有芯辊的环轧机上进行辗轧，获得二次坯。
2.根据权利要求1所述的4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，其特征在于：所述二次坯经轧制成形后，获得4340H钢大型异形环锻件。所述轧制温度为1140℃~1200℃，变形量≥45%。
3.根据权利要求1所述的4340H钢大型异形环锻件的制坯方法，其特征在于：所述环轧机的芯辊由通用芯辊和专用芯辊组合而成。
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