[發明專利]大規格20SiMn主軸的鍛造及熱處理方法

有效

• 申請號: 201910617617.0
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110257617B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 陳倩;陳偉;徐群;趙彩艷;李海濱;鄭安雄
• 申請（專利權）人: 河南中原特鋼裝備制造有限公司
• 主分類號: C21D9/28
• 分類號: C21D9/28;C21D1/78;B21K1/06;B21J5/00
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 亢志民

本發明公開了一種大規格20SiMn主軸的鍛造及熱處理方法，在鋼錠按專用工藝升到1200℃～1250℃后先進行預壓鉗把，再返爐進行保溫，保溫結束后再進行兩鐓兩拔成型，拔長過程采用WHF方法，每道次壓下量控制在18%～22%，法蘭成型采用JTS鍛造法原理，變形量達到7%，保證了壓實效果的合理有效；鍛后風冷至350℃～400℃，再經專用的雙正火+回火熱處理工藝處理，兩次正火后均采用風冷；改善了鍛件的探傷粗晶雜波和性能，提升了大型20SiMn主軸的整體產品質量。

技術領域

本發明屬于大規格主軸的鍛造及熱處理方法的裝備制造加工技術領域，具體涉及一種采用油壓機生產的大規格20SiMn主軸的鍛造及熱處理方法。

背景技術

20SiMn主軸作為水利發電的關鍵部件，對水電站的安全高效運行起到了至關重要的作用，因此對其內部質量和性能提出了較高的要求。

20SiMn鋼屬于低合金結構鋼，大規格的20SiMn主軸法蘭的規格一般在1米左右，法蘭盤螺栓孔位置受力，要求性能較高，一般采用大噸位鋼錠鍛造成型，對其整體質量要求較高。

目前，常見的大規格主軸鍛造有油壓機鐓拔成型或油壓機鐓拔精鍛機成型，由于規格較大，一般的鍛造方式很難保證內部變形的均勻性和充分性，單純的正回火也很解決探傷粗晶雜波問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種解決大規格20SiMn主軸鍛造過程變形不均勻、變形不充分、鍛后超探雜波粗晶、力學性能不合格等難題的大規格20SiMn主軸的鍛造及熱處理方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種大規格20SiMn主軸的鍛造及熱處理方法，具體步驟如下：

步驟1)、首先鋼錠在600～650℃溫度下進行低溫保溫3小時，然后以不超過80℃/h的速度升溫至700～800℃保溫5小時，再按功率升溫至1200～1250℃后出爐；

步驟2)、將步驟1)出爐后的鋼錠進行第一次鐓粗拔長，在1100mm寬上下平砧上拔長，每道次壓下量控制在18％～22％，倒棱單邊50mm，一次鐓粗拔長結束后繼續返爐加熱2～3小時；

步驟3)、將步驟2)出爐后的中間坯再進行第二次鐓粗拔長，在1100mm寬上下平砧上拔長，每次壓下量控制在18％～22％，第二次鐓粗拔長結束后繼續返爐加熱2～3小時；

步驟4)、將步驟3)出爐后的中間坯再吊至油壓機，在700mm寬的上下平砧上倒八方并滾圓，按要求刻痕并將中間凹檔鍛制成品，由于鋼錠較大，錠尾端余料較短，為防止夾爪印需先夾持冒口端，將尾端凹檔一錘寬鍛至成品尺寸，再將冒口端凹檔一錘寬鍛至成品尺寸；然后尾冒調頭，夾持鍛坯錠尾端，冒口端用天車吊著緩沖器進行輔助，將中間凹檔鍛造至成品尺寸，拔長過程采用順拔方式，保證鍛造效率；

步驟5)、法蘭盤成型：先成型冒口端法蘭盤，再調頭成型尾端法蘭盤，將法蘭盤鍛造至成品尺寸，變形量達到7％；

步驟6)、鍛后利用余熱進行校直；

步驟7)、鍛后將鍛件用天車吊至風冷場地進行風冷，為了達到了良好的冷卻效果，利用功率為7.5KW口徑為1200mm的軸流風機，軸身兩側對稱各擺放兩臺風機，確保整個鍛件在風機最佳工作有效范圍內，并每隔半小時翻料一次，確保鍛件冷卻均勻；當鍛件中間凹檔溫度符合工藝要求350℃～400℃即入退火爐執行專用雙正火+回火工藝；