一种筒件的锻制方法技术

本发明专利技术涉及冶金及锻件加工领域，公开了一种筒件的锻制方法，该方法包括如下工艺流程：按配方配料→真空感应炉一次冶炼→真空自耗炉二次冶炼→钢锭高温均质化→镦拔锻造→镦粗冲孔→锻件扩孔→回炉再烧→收孔拔长→热处理→材料测试→评审验收。本发明专利技术方法通过采用钢锭高温均质化处理、镦拔锻造、镦粗冲孔、钢锭扩孔、回炉再烧、收孔拔长及热处理，解决了锻制的筒件低倍粗晶及晶粒粗大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种筒件的锻制方法
本专利技术涉及冶金及锻件加工领域，具体涉及一种筒件的锻制方法。
技术介绍
锻制筒件由于性能的各向异性小，广泛应用于承压模具、容器等领域。目前我国在锻制筒件时通常采用钢锭镦拔、扩孔及拔长成型工艺制造，有些筒件低倍检验时会出现低倍粗晶、晶粒粗大等问题。由于某些特殊领域的高端压缩模在使用过程中长期承受加载、卸载、再加载的交变应力，筒件的低倍粗晶、晶粒粗大等问题会导致筒件报废甚至造成严重的安全事故。因此在某些特殊领域的高端筒件要求不允许有低倍粗晶及晶粒粗大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的锻制的筒件低倍粗晶及晶粒粗大问题，提供一种筒件的锻制方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种筒件的锻制方法，该方法包括如下工艺流程：按配方配料→真空感应炉一次冶炼→真空自耗炉二次冶炼→钢锭高温均质化→镦拔锻造→镦粗冲孔→锻件扩孔→回炉再烧→收孔拔长→热处理→材料测试→评审验收，其中，以所述钢锭的总重量为100％计，所述钢锭的化学成分控制为：C≤0.1％，Si≤0.2％，Mn≤0.2％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ti＝0.2～1.5％，Ni＝16～20％，Mo＝3.5～6.5％，Co＝8～13％，Al＝0.05～0.15％，其余为不可避免的杂质和Fe。优选地，所述钢锭的直径≤600mm。优选地，所述钢锭高温均质化的温度为1200-1250℃。优选地，所述镦拔锻造中，始锻温度≥1050℃，终锻温度≥850℃，保温时间1-3h。优选地，所述镦拔的压下率≤50％，镦拔次数≥2次。优选地，所述锻件扩孔的具体步骤包括：使用第一芯棒进行扩孔，然后使用第二芯棒进行首次拔长；其中，所述第二芯棒的直径＜所述锻件扩孔后的内孔直径，更优选地，所述第二芯棒的直径与所述锻件扩孔后的内孔直径差值为10-20mm。优选地，所述锻件扩孔后内孔直径＞所述锻件冲孔后内孔直径；更优选地，所述锻件扩孔后内孔直径与所述锻件冲孔后内孔直径差值≥80mm。优选地，所述回炉再烧的条件为：再烧温度为1000-1100℃，再烧时间为1-3h。优选地，在所述收孔拔长中，使用的芯棒的直径＜锻件扩孔后内孔直径。优选地，所述热处理工艺为循环相变细晶热处理；其中，所述循环相变细晶热处理包括第一次空冷、第二次空冷和第三次空冷；优选地，所述第一次空冷的温度为930-970℃，所述第二次空冷的温度为880-920℃，所述第三次空冷的温度为860-900℃。本专利技术所述的筒件的锻制方法，通过采用钢锭高温均质化处理、镦拔锻造、镦粗冲孔、锻件扩孔、回炉再烧、收孔拔长及热处理，解决了锻制的筒件低倍粗晶及晶粒粗大的问题。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种筒件的锻制方法，该方法包括如下工艺流程：按配方配料→真空感应炉一次冶炼→真空自耗炉二次冶炼→钢锭高温均质化→镦拔锻造→镦粗冲孔→锻件扩孔→回炉再烧→收孔拔长→热处理→材料测试→评审验收，其中，以所述钢锭的总重量为100％计，所述钢锭的化学成分控制为：C≤0.1％，Si≤0.2％，Mn≤0.2％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ti＝0.2～1.5％，Ni＝16～20％，Mo＝3.5～6.5％，Co＝8～13％，Al＝0.05～0.15％，其余为不可避免的杂质和Fe。在本专利技术所述的方法中，对所述真空感应炉一次冶炼和真空自耗炉二次冶炼的工艺参数没有特殊限制，只要是能保证所得钢锭综合性能优良即可。在本专利技术所述的方法中，对所述钢锭直径没有特殊限制，只要是能保证锻件性能优良即可，在优选情况下，所述钢锭的直径≤600mm。具体地，例如可以为100mm、200mm、300mm、400mm、500mm或600mm。在本专利技术所述的方法中，所述钢锭的高温均质化温度为1200-1250℃。具体地，例如可以为1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃或1250℃。对钢锭进行高温均质化处理，主要目的是通过高温使钢锭内部的【Ti】、【Mo】、【Ni】等原子运动剧烈从而达到化学成分均匀，减小钢锭化学成分偏析的目的，保证成品内部组织均匀。在本专利技术所述的方法中，所述镦拔锻造中，始锻温度≥1050℃，终锻温度≥850℃，保温时间1-3h。具体地，所述保温时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h或3h。在本专利技术所述的方法中，所述镦拔的压下率≤50％，镦拔次数≥2次。具体地，所述镦拔的压下率例如可以为10％、20％、30％、40％或50％。具体地，所述镦拔次数例如可以为2次、3次或4次。在本专利技术所述的方法中，所述镦拔的压下率为锻件每次镦粗后的高度与每次镦粗前高度的比值，所述镦拔次数分别为锻件镦粗和锻件拔长的次数。在墩拔锻造中，钢锭需从均质化温度降温至1050℃，再进行加热至锻造温度1170℃，目的是为了均匀钢锭内部温度。钢锭墩拔次数≥2次，应使用镦粗板将钢锭进行多次镦拔处理，多次镦拔可以保证钢锭充分锻透，在镦拔的过程中，应采用较高的温度和较大的锻造力一次镦拔到位，拔长采用FM法，这样保证了钢锭铸态组织的充分破碎和空隙的焊合，通过多次镦拔后使钢锭的轴向变形和径向变形基本一致，此时钢锭已由铸态组织转变为锻态组织，进行保温可使得钢坯内组织均匀、内部缺陷修复。在本专利技术所述的方法中，所述锻件扩孔的具体步骤包括：使用第一芯棒进行扩孔，然后使用第二芯棒进行首次拔长；其中，所述第二芯棒的直径＜所述锻件扩孔后的内孔直径，在优选情况下，所述第二芯棒的直径与所述锻件扩孔后的内孔直径差值为10-20mm。具体地，例如可以为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm或20mm。在本专利技术所述的方法中，所述锻件扩孔后使用芯棒进行首次拔长，拔长尺寸最小应达到筒件长度要求。筒件在锻制过程中，先加工横向尺寸，再通过拔长的方法加工纵向尺寸。在本专利技术所述的方法中，所述锻件扩孔后的内孔直径＞所述锻件冲孔后的内孔直径；在具体实施方式中，所述锻件扩孔后的内孔直径与所述锻件冲孔后的内孔直径差值≥80mm。在本专利技术所述的方法中，所述回炉再烧的条件为：再烧温度为1000-1100℃，再烧时间为1-3h。具体地，所述回炉再烧温度可以为1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃或1100℃，所述再烧时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h或3h。在本专利技术所述的方法中，在所述收孔拔长中，使用的芯棒的直径＜锻件扩孔后的内孔直径。回炉再烧温度较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种筒件的锻制方法，其特征在于，所述方法包括如下工艺流程：/n按配方配料→真空感应炉一次冶炼→真空自耗炉二次冶炼→钢锭高温均质化→镦拔锻造→镦粗冲孔→锻件扩孔→回炉再烧→收孔拔长→热处理→材料测试→评审验收，/n其中，以所述钢锭的总重量为100％计，所述钢锭的化学成分控制为：C≤0.1％，Si≤0.2％，Mn≤0.2％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ti＝0.2～1.5％，Ni＝16～20％，Mo＝3.5～6.5％，Co＝8～13％，Al＝0.05～0.15％，其余为不可避免的杂质和Fe。/n

【技术特征摘要】
1.一种筒件的锻制方法，其特征在于，所述方法包括如下工艺流程：
按配方配料→真空感应炉一次冶炼→真空自耗炉二次冶炼→钢锭高温均质化→镦拔锻造→镦粗冲孔→锻件扩孔→回炉再烧→收孔拔长→热处理→材料测试→评审验收，
其中，以所述钢锭的总重量为100％计，所述钢锭的化学成分控制为：C≤0.1％，Si≤0.2％，Mn≤0.2％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ti＝0.2～1.5％，Ni＝16～20％，Mo＝3.5～6.5％，Co＝8～13％，Al＝0.05～0.15％，其余为不可避免的杂质和Fe。


2.根据权利要求1所述的筒件的锻制方法，其特征在于，所述钢锭的直径≤600mm。


3.根据权利要求1所述的筒件的锻制方法，其特征在于，所述钢锭高温均质化的温度为1200-1250℃。


4.根据权利要求1所述的筒件的锻制方法，其特征在于，所述镦拔锻造中，始锻温度≥1050℃，终锻温度≥850℃，保温时间为1-3h。


5.根据权利要求1或4所述的筒件的锻制方法，其特征在于，所述镦拔的压下率≤50％，镦拔的次数≥2次。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳明，叶文冰，李源，张健，罗祥华，韩涛，戴盛涛，
申请(专利权)人：攀钢集团江油长城特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51