[發明專利]一種改善齒輪件鋼坯金相組織的鍛造工藝

有效

• 申請號: 201210263873.2
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102814438A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 高欣;賴長德;徐岳強;韓興華;薛松;高明;李秀蘭;陳長生
• 申請（專利權）人: 江陰南工鍛造有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/06;B21K29/00
• 代理公司: 江陰大田知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 陳建中

技術領域

本發明涉及一種金屬鍛造工藝，屬于鍛造技術領域，具體涉及一種改善齒輪件鋼坯金相組織的鍛造工藝。

背景技術

齒輪用鋼根據使用強度，使用部位，齒輪重要程度，會選擇不同種類鋼材，但主要區別在于合金元素的含量。總的來說，齒輪用鋼由于其齒部處在長期的工作環境中，所以對許多各方面的性能要求都非常高，這就要求鍛造出的齒輪毛坯要有好的性能，而且對無損探傷的要求也很高，齒輪件較一般零部件來說，其各項機械性能都要高出很多倍，齒輪件對低倍金相組織的要求也非常高，而大多數鍛造廠商，原材料生產廠家對于這些問題還沒有引起重視，或者重視了卻沒有好的辦法解決。所以一直以來如何解決齒輪用鋼組織均勻性一直是各個生產廠家，學術界討論的重點問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種改善齒輪件鋼坯金相組織的鍛造工藝，通過該鍛造工藝生產出來的齒輪鋼坯其金相組織更加理想。

為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種改善齒輪件鋼坯金相組織的鍛造工藝，其特征在于，所述鍛造工藝包括如下步驟：

S1：選擇LF+VD冶煉產生的原材料為坯料，并切除占總原材料25％-30％的冒口；

S2：將S1步得到的坯料加熱到950～1200度；

S3：將S2步加熱后的坯料放置到鍛壓機中進行鍛壓，在整個鍛造過程中，針對每一個坯料的支晶偏析特征，在下錘時向坯料結晶方向相垂直的方向用力；在鍛壓過程中采用極限展寬鍛造，在鍛造時使變形方向朝著一個方向極限變形，所述極限展寬鍛造為壓下剩余厚度和壓完后寬度之比在0.4到0.35之間；

S4：將S3步鍛壓后的坯料在進行加熱，然后再鍛壓，如此反復數次，在鍛造最后一次加熱時在保證足夠的剩余鍛造比前提下控制最后的終鍛溫度在800～900度；

S5：將S4步鍛壓成形后的工件進行鍛后擴氫退火；

S6：將S5步擴氫退火后的工件，在冷卻后進行預備熱處理高溫正回火；

S7：對S6步回火處理后的工件進行檢測。

其中優選的技術方案是，所述S2步中的加熱到950～1200度后保持一定時間，待爐溫穩定后再出爐。

優選的技術方案還有，所述S4步中的剩余鍛造比為1.5。

優選的技術方案還有，所述S5步中的擴氫退火溫度660度，擴氫退火的時間為每增加25mm多一個小時。

本發明的優點和有益效果在于：該鍛造工藝通過選擇LF+VD(爐外精煉+真空脫氣)冶煉產生的原材料，并切除足夠量的水冒口，占總原材料的25％-30％，使原材料有良好的純凈度。在鍛造溫度的選擇上，盡量把鍛造溫度控制在一個較高的1200-950度之間的鍛造溫度，從而保證不會因為鍛造溫度低而導致的組織偏差問題。在整個鍛造過程中，針對每一個鍛造用鋼坯，根據其支晶偏析特征，在下錘時向鋼坯結晶方向相垂直的方向用力，充分使原材料中的夾渣物破碎，彌散，以促使在最后成型時消除由于支晶偏析而導致的金相組織不均勻等問題。在每一次的鍛造回爐時都力求達到最大的外表面，在爐內獲得最大的受熱面，使其中合金元素得到充分擴散，防止最后的組織遺傳。在鍛造最后一火次回火時在保證足夠的剩余鍛造比1.5前提下控制最后的終鍛溫度。在最終熱處理之前，增加充分的預備熱處理工序，再經過一道高溫正火，充分改善齒輪工件的金相組織，消除內應力，使工件成分均勻。通過以上技術要點的控制，使齒輪工件具有良好的金相組織，良好的機械性能，及無損探傷的新型齒輪用鋼。

附圖說明

圖1是本發明改善齒輪件鋼坯金相組織鍛造工藝的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，本發明是一種改善齒輪件鋼坯金相組織的鍛造工藝，其特征在于，所述鍛造工藝包括如下步驟：

第一步：選擇LF+VD冶煉產生的原材料為坯料，并切除占總原材料25％-30％的冒口；

第二步：將第一步得到的坯料加熱到950～1200度；

第三步：將第二步加熱后的坯料放置到鍛壓機中進行鍛壓，在整個鍛造過程中，針對每一個坯料的支晶偏析特征，在下錘時向坯料結晶方向相垂直的方向用力；在鍛壓過程中采用極限展寬鍛造，在鍛造時使變形方向朝著一個方向極限變形，所述極限展寬鍛造為壓下剩余厚度和壓完后寬度之比在0.4到0.35之間；