[發明專利]一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法

有效

• 申請號: 202010637415.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111733365B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 秦永強;汪有才;徐光青;宋曉軒;張勇;胡景
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;銅陵有色金神耐磨材料有限責任公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/38;C21D1/25;C21D9/36;C21D8/00;B21K1/02;B21J5/00
• 代理公司: 合肥市道爾知識產權代理有限公司 34169
• 代理人: 唐利

1.一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，其特征在于，具體步驟如下：采用熱軋空冷的圓棒為原材料，經切割下料后，再通過鍛造成型獲得所需尺寸鍛球，最后經由鍛后調質、二次淬火、低溫回火組成的組合式熱處理工藝，獲得高硬高韌耐磨鍛球；

所述原材料熱軋空冷的圓棒，以質量百分比計，其主要成分為：C：0.7～0.85，Mn：0.8～1.2，Si：1.5～2.0，Cr：0.8～1.5，S≤0.02，P≤0.02，余量為Fe；

所述鍛造成型，其具體步驟如下：

A1、采用中頻感應爐對鋼坯進行加熱，溫度為1030～1080℃，保溫時間為5～10分鐘；

A2、在鍛球鍛造設備中，采用空氣錘進行開式模鍛，打擊能量控制在15～30kJ，終鍛溫度不低于950℃，鍛造過程中需翻轉保持多向鍛造，保證變形的均勻性；

所述鍛球鍛造設備，包括傳輸料平臺(1)、初鍛臺(2)、球形鍛模組件、中鍛翻轉裝置(5)、精鍛組件(6)，所述傳輸料平臺(1)上設置有鍛臺孔(12)，所述初鍛臺(2)安裝在鍛臺孔(12)中；所述球形鍛模組件，包括右半球形模殼(3)和左半球形模殼(4)，所述右半球形模殼(3)、左半球形模殼(4)內部分別設置有右模半球形空間(31)、左模半球形空間(41)，所述右半球形模殼(3)的頂端及底部均設置有連通右模半球形空間(31)的右模半圓形孔(32)，所述左半球形模殼(4)的頂端及底部均設置有連通左模半球形空間(41)的左模半圓形孔(42)，所述右半球形模殼(3)、左半球形模殼(4)一端分別設置有右模液壓推進裝置(33)、左模液壓推進裝置(43)。

2.根據權利要求1所述的一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，其特征在于，所述原材料熱軋空冷的圓棒，其直徑與所制備的鍛球的直徑之比為1：(1.4～1.6)。

3.根據權利要求1所述的一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，其特征在于，所述鍛后調質，其具體工藝步驟為：

S1、鍛球經鍛造成型后在空氣中預冷至720～750℃，然后水冷3～4分鐘后出水；

S2、對鍛球進行高溫回火，回火溫度為550～620℃之間，時間為2～4小時，回火結束后出爐空冷。

4.根據權利要求1所述的一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，其特征在于，所述二次淬火的溫度為760～820℃，保溫時間為15～60分鐘，然后將高溫鍛球浸入水中水冷3～4分鐘，最后出水，空冷至室溫。

5.根據權利要求1所述的一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，其特征在于，所述低溫回火的溫度為180～250℃，保溫時間為2～5小時，回火結束后出爐空冷。

6.根據權利要求1所述的一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，其特征在于，所述中鍛翻轉裝置(5)，包括環形底座(51)、底座支桿(52)、固定支臂(53)、環形旋轉座(54)、動力齒輪(55)、中鍛空氣錘，所述固定支臂(53)設置有兩個并均通過液壓升降裝置控制升降，所述環形底座(51)兩側均固定有底座支桿(52)，兩個所述底座支桿(52)通過軸承分別安裝在兩固定支臂(53)上并通過電機控制旋轉，所述環形旋轉座(54)通過推力球軸承安裝在環形底座(51)上，所述環形旋轉座(54)上端內側設置有鍛球旋轉干涉紋(541)，所述環形旋轉座(54)下端外壁上設置有旋轉干涉齒B(542)，所述動力齒輪(55)安裝在底座支桿(52)上，所述動力齒輪(55)上設置有旋轉干涉齒C，所述旋轉干涉齒B(542)與旋轉干涉齒C實現干涉，所述動力齒輪(55)通過電機控制旋轉，所述中鍛空氣錘設置在初鍛臺(2)上方。