[發(fā)明專利]一種耐高溫合金鋼環(huán)件及其軋制工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610060168.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN105568153A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡錕;趙卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽同盛環(huán)件股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/12
• 分類號(hào): C22C38/12;C22C38/18;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/14;C21D8/00
• 代理公司: 合肥順超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫合金鋼環(huán)件及軋 制工藝。

背景技術(shù)

環(huán)件是現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備中存在的一種重要機(jī)械零件，其質(zhì)量的好壞 直接關(guān)系著主零件的使用壽命。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷發(fā)展，在生產(chǎn)實(shí)際 中對(duì)設(shè)備與機(jī)械原件的要求不斷提高，提高環(huán)件的耐高溫性對(duì)生產(chǎn)工 作具有重要的意義。

高溫合金環(huán)形件主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣等航空航天領(lǐng)域，以及 民用汽輪機(jī)、石化等高溫耐蝕工況下。隨著我國(guó)工業(yè)化建設(shè)的發(fā)展， 高溫合金環(huán)形件的其他應(yīng)用領(lǐng)域也在逐步擴(kuò)展，需求日益增多。如能 源動(dòng)力，石油化工等諸多工業(yè)部門。

由于高溫合金環(huán)形件工作環(huán)境溫度高，而且一般在大氣氣氛或有 腐蝕性氣體環(huán)境下工作，所以高溫合金環(huán)形件不僅需具備高的機(jī)械強(qiáng) 度，還需具備優(yōu)異的抗氧化、腐蝕性能。但高溫合金環(huán)形件鍛造溫度 區(qū)間窄，鍛件形狀、工藝較為復(fù)雜，在生產(chǎn)過(guò)程中極易因?yàn)椴僮鞑划?dāng)， 造成環(huán)形件鍛造失敗。這為高溫合金環(huán)形件的生產(chǎn)帶來(lái)諸多困難。傳 統(tǒng)的高溫合金環(huán)件鍛造是將坯料在不同規(guī)格的馬架上進(jìn)行鍛造，即先 在芯棒尺寸較小、馬架間距較短的馬架上擴(kuò)孔，隨著坯料尺寸的變化， 更換不同規(guī)格的馬架和芯棒。這樣更換馬架的時(shí)間較長(zhǎng)，而且需要制 備多套不同規(guī)格的馬架，因此生產(chǎn)效率較低和工人勞動(dòng)強(qiáng)度較高，多 套馬架也增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種耐高溫合金鋼環(huán)件及軋制 工藝，提高了合金鋼的耐高溫性、抗氧化和耐腐蝕性能，而且本發(fā)明 軋制工藝加工工序簡(jiǎn)單，加工成本低。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)施：

一種耐高溫合金鋼環(huán)件，由下列重量百分比的成分組成：Mo 5.6～7.2％、C0.25～0.35％、Cr1.2～3.6％、Co1.2～4.3％、Nb2.3～3.8％、 Si0.05～0.35％、Mg1～2％、Re0.01～0.04％、Mn0.23～1.2％、Ni 0.05～0.1％、Ti0.56～0.98％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，所述耐高溫合金鋼環(huán)件由下列重量百分比的成分組成： Mo5.9～7.1％、C0.29～0.33％、Cr1.9～3.2％、Co1.8～3.5％、Nb2.9～3.5％、 Si0.12～0.31％、Mg1.2～1.8％、Re0.02～0.03％、Mn0.52～0.98％、Ni 0.06～0.8％、Ti0.63～0.83％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，所述耐高溫合金鋼環(huán)件由下列重量百分比的成分組成： Mo6.2％、C0.3％、Cr2.5％、Co3％、Nb3.1％、Si0.28％、Mg2％、 Re0.03％、Mn0.85％、Ni0.08％、Ti0.9％，余量為Fe及不可避免的 雜質(zhì)。

一種耐高溫合金鋼環(huán)件的軋制工藝，包括以下步驟：

S1、坯料加熱：將高溫合金坯料放入加熱爐均勻加熱；

S2、鐓餅沖孔：將步驟S1加熱完成的高溫合金坯料在液壓機(jī)上 進(jìn)行鍛壓，使其達(dá)到35％～45％成形為餅坯，餅坯沖孔，軋制成空 心餅；

S3、回爐加熱、保溫：將步驟S2制得的空心餅回爐加熱到 390-460℃，保溫30-50min；

S4、制坯：再將熱態(tài)高溫合金空心餅擴(kuò)孔、沖連皮、平端面， 制得環(huán)件毛坯；

S5、軋制成形：將制好的環(huán)件毛坯放上軋環(huán)機(jī)進(jìn)行軋制，軋制 過(guò)程按預(yù)軋制、主軋制、整圓定徑三個(gè)階段結(jié)合控制，將空心餅的圓 直徑擴(kuò)大，制得所需要的尺寸的環(huán)件。

優(yōu)選的，步驟S3所述回爐加熱溫度為430-450℃，保溫時(shí)間為 35-45min。

優(yōu)選的，步驟S5所述預(yù)軋制、主軋制、整圓定徑三個(gè)階段分別 為：預(yù)軋制階段，徑向和軸向均緩慢進(jìn)給，消除制坯時(shí)產(chǎn)生的壁厚差 和高度差；當(dāng)環(huán)件毛坯外表面溫度下降至設(shè)定的預(yù)軋制終點(diǎn)溫度 420℃時(shí)，進(jìn)入主軋制階段，迅速提高徑向和軸向進(jìn)給速度，使環(huán)件 毛坯產(chǎn)生快速充分塑性變形；當(dāng)環(huán)件毛坯外徑擴(kuò)大至接近目標(biāo)環(huán)件外 徑尺寸100～120mm時(shí)，進(jìn)入整圓定徑階段，逐漸降低進(jìn)給速度， 消除環(huán)件毛坯直徑擴(kuò)大過(guò)程中產(chǎn)生的壁厚差和橢圓度，使環(huán)件毛坯直 徑勻速緩慢擴(kuò)大至目標(biāo)環(huán)件尺寸。

優(yōu)選的，步驟S1所述加熱爐采用電阻爐或氣爐。