[發(fā)明專利]一種鋼材器件及其鍛冶工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410707364.3
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104498687A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳祖均
• 申請（專利權）人: 陳祖均
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 欒波

技術領域

本發(fā)明涉及鍛冶領域，具體而言，涉及一種鋼材器件及其鍛冶工藝。

背景技術

鋼是一種鐵碳合金，人類采用鋼結構的歷史和煉鐵、煉鋼技術的發(fā)展是密不可分的。鋼的源頭是鐵礦砂，即鐵元素(Fe)在自然界中的存在形式，純粹的鐵在自然界中是不存在的，鐵礦砂主要分為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦三種，這些都是鐵的氧化物，不同之處在于它們的氧化方式。鐵礦砂先在熔爐內還原成鐵(銑鐵)，再送入煉鋼爐內脫碳精煉成鋼，廢鋼也可在煉鋼爐熔煉再生。一般鋼鐵依使用用途制成性質、形狀各異的商品，即所謂的鋼鐵制品。通常鋼鐵制品是將鐵礦石還原，熔解成銑鐵(煉銑)，銑鐵精煉成鋼(煉鋼)，鋼再軋延、加工后制成各種鋼鐵制品，廣義的鋼鐵制品包含鑄鐵、鑄鋼、鍛造鋼品及鋼材加工的制品。

現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程是將鐵礦石在高爐中冶煉成生鐵，將鐵水注入轉爐或電爐冶煉成鋼，再將鋼水鑄成連鑄坯或鋼錠，經(jīng)軋制等塑性變形方法加工成各種用途的鋼材。

鋼鐵屬于金屬材料，其性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在制造過程中加工成形的適應能力。由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現(xiàn)出來的性能，它包括機械性能、物理性能、化學性能等。金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。

在機械制造業(yè)中，一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的，且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，稱為機械性能(或稱為力學性能)。金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據(jù)。外加載荷性質不同(例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環(huán)載荷等)，對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括：強度、塑性、硬度、韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。

改善鋼材器件機械性能的方法有很多，但熱處理是最直接最有效的方法，現(xiàn)有的熱處理工藝所冶煉出的鋼材在硬度和韌性方面不能兼得，通常是太硬易碎或者太軟韌度不夠，造成產(chǎn)品過剩，質量不達標。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種鋼材器件的鍛冶工藝，利用該鍛冶工藝制得的鋼材器件兼具較高的硬度和韌性，且具有較高的密度。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種鋼材器件，該鋼材器件兼具有較高的硬度和韌性，以及較高的密度。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種鋼材器件的鍛冶工藝，包括下列步驟：

步驟一：配料及裝料；

步驟二：在器件模具中鍛壓原料，得到半成品；

步驟三：將所述半成品加熱至300-600℃；

步驟四：在所述加熱之后，將半成品移入高壓容器，再向容器內加壓至8×10⁵-20×10⁵Pa；

步驟五：在所述加壓之后，采用-10-25℃的水浴將半成品冷卻，得到產(chǎn)品。

一種鋼材，利用上述鋼材的鍛冶工藝制得。

上述鍛冶工藝主要采用升溫、加壓和降溫三步來提高鋼材器件的硬度和韌性，增大鋼材器件的密度。與現(xiàn)有鋼材相比，其制得的鋼材器件質量大幅提高。

另外，上述技術方案還可以進一步改進，例如：

進一步地，所述步驟二中的加熱溫度為400℃。

進一步地，所述步驟四中，向容器內加壓至8×10⁵-10×10⁵Pa。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明還可以達到以下有益效果：

(1)生產(chǎn)流程簡單，易于操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1示出了本發(fā)明實施例1提供的鋼材器件的鍛冶工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實施例1

一種鋼材器件的鍛冶工藝，如圖1所示，包括下列步驟：

步驟101：配料及裝料；