[發明專利]不銹鋼矩形環件各向同性的軋制方法

在審

• 申請號: 201510867779.1
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105414419A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 李艷英;田豐;李明;徐文帥;楊志國
• 申請（專利權）人: 貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼矩形環件的軋制方法，特別是涉及了一種不銹鋼矩形環件各向同性的軋制方法。

背景技術

環形件軋制是目前生產高性能無縫環件最為有效的手段之一，在航空、航天等諸多領域獲得廣泛應用。對于矩形環件的生產多以徑向軋制方式進行，環件與坯料采用等高設計，錐輥僅起到防止環件攀升和限制環件高度增加的作用，軸向的變形量較小，導致環件的徑向力學性能與軸向力學性能相差較大。隨著環軋技術的發展和進步，人們逐漸掌握了徑/軸雙向的軋制成形方式，該方式生產的矩形環件，其軸向力學性能得到了很大程度上的改善，但是，依然不能保證環件在各個方向的力學性能達到一致。其原因在于，徑向進給與軸向進給均會使金屬材料向環件的切線方向流動，在切線方向形成了鍛造流線，從而使得切線方向的力學性能要遠遠好于徑向和軸向的力學性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種不銹鋼矩形環件各向同性的軋制方法，通過改變軋制時材料的流動方向，使矩形環件各向力學性能保持一致，從而提高矩形環件的綜合力學性能。

為解決上述技術問題，本發明所述不銹鋼矩形環件各向同性的軋制方法，其技術方案包括以下步驟：

將按規格下料的不銹鋼棒材加熱至鍛造溫度，經鐓粗、沖孔、預軋后，制成高度為H₁、厚度為B₁、外徑為R₁的矩形環坯；

將所述矩形環坯裝入環軋機上，芯輥從矩形環坯的中間穿過，驅動芯輥并帶動矩形環坯向主輥靠近，再驅動錐輥靠近矩形環坯的另一邊，上下錐輥將矩形環坯夾在中間；當矩形環坯放平后，驅動錐輥抬升h＝5mm～10mm，使矩形環坯發生傾斜；啟動環軋機進行軋制，調整主輥的轉速r＝1.0rad/s，以驅動力F₁＝194KN～210KN使芯輥以v₁＝2.5mm/s的進給速度朝徑向進給，徑向進給的總量S₁＝B₁-B₂+(H₁×h)/2R₁，以驅動力F₂＝162KN～178KN使錐輥以v₂＝1.5mm/s大小的進給速度朝軸向進給，軸向進給的總量S₂＝H₁-H₂+(B₁×h)/2R₁，式中，B₁為矩形環坯的厚度、B₂為矩形環件的厚度、H₁為矩形環坯的高度、H₂矩形環件的高度、R₁矩形環坯的外徑；當軋制過程進入穩定狀態后，將錐輥逐步放下，并與工作臺持平；當徑向進給量與軸向進給量均達到目標后停止進給，矩形環件在環軋機的作用下轉動，一段時間后停止，將矩形環件取出。

所述徑向進給速度與軸向進給速度的關系如下：

S₁/v₁＝S₂/v₂

式中，S₁為徑向進給的總量；

S₂為軸向進給的總量；

v₁為徑向進給速度；

v₂為徑向進給速度。

所述徑向進給的驅動力F₁滿足如下關系：

F₁＝α×n₀×σ×H×L₁

式中，F₁為徑向進給的驅動力；

α為矩形環件展寬而導致的壓力增大系數，取0.8～1.2；

n₀為實時應力狀態系數；

σ為材料的流動應力；

H為矩形環坯的實時高度；

L₁為芯輥與矩形環坯接觸的實時弧長。

所述軸向進給的驅動力F₂滿足如下關系：

F₂＝β×n₀×σ×B×L₂

式中，F₂為軸向進給的驅動力；

β為矩形環件高度減小而導致的壓力增大系數，取1.2～1.5；

n₀為實時應力狀態系數；

σ為材料的流動應力；

B為矩形環坯的實時厚度；