改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头及精锻方法技术

本发明专利技术涉及一种改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头及精锻方法

【技术实现步骤摘要】
改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头及精锻方法


[0001]本专利技术属于锻造
，具体涉及一种只需要一台精锻机一火次锻造成型，即可大大改善低倍树枝晶组织缺陷的改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头及精锻方法
。

技术介绍

[0002]碳含量＜
0.25%
的
CrNiMo
合金结构钢，在
Φ
400
连铸坯结晶器中冷却过程属于非平衡冷却条件下，均晶转变后新得的固溶体晶粒内部的成分是不均匀的，先结晶的内核含较多的高熔点的组元原子，后结晶的外缘含有较多的低熔点的组元原子，而通常固溶体晶粒以树枝晶的方式长大，这样枝干含高熔点的金属元素多，而枝间含低熔点的金属元素含量较多，造成同一个晶粒内部出现成分不均匀现象，形成发达的枝晶状偏析，后期通过锻造变形给予破碎改善，如果变形不合理，会在锻后低倍组织中呈现出来，影响锻件质量
。
[0003]在本行业中要解决枝晶偏析问题，一般通过对坯料加热进行高温均质化处理，并且锻造过程采取镦粗的方式以增大锻造比进行解决，而当
Φ
400
连铸坯长径比大于
8.0
时，基本无法通过镦粗来增加锻比以破碎柱状晶粒，全部采用油压机按照扁方锻造的变形方式拔长滚圆到成品或先采用油压机快锻机按照扁方锻造拔长开坯至中间坯，再转到精锻机锻造成品，可以有效解决或改善树枝晶组织，但这种锻造方式，油压机锻造效率太慢，不利用生产效率提高；而油压机和精锻机联合锻造，又需要占用两台设备，增加生产成本，并且开坯后锻件有效直径更小，降温快，成品锻造过程中，容易形成表面裂纹，增加了加工余量和锻造返炉加热火次，造成制造成本很高
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中传统工艺锻造长径比大于
8.0
时
Φ
400
连铸坯低碳
CrNiMo
钢，采用油压机按照扁方锻造的变形方式拔长滚圆到成品或先采用油压机快锻机按照扁方锻造拔长开坯至中间坯，再转到精锻机锻造成品工艺路线，造成的锻造效率低或占用两台锻造设备
、
成品降温快
、
易出现表面裂纹需加大粗加余量，多火次锻造，造成的制造成本高的问题，而提供一种直接采用精锻机实现扁方锻造开坯与锻圆一火次锻造成型的改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头及精锻方法
。
[0005]本专利技术技术方案是这样实现的：一种改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头，通过解除精锻机锤头连动功能，实现精锻机
R
组和
L
组这两组锤头的分动功能，再利用精锻机多功能锤头，在同一个火次内实现锻造扁方和锻造圆钢的功能；其特征在于：所述精锻机多功能锤头包括结构完全相同的四个锤头，安装在精锻机锤头基板上；所述精锻机多功能锤头与常规锻造锤头相比较，其外观呈现“T”字形，在其长度方向中心线两侧不对称分布有两个面，分别为进料面和加强筋板面，即大面为进料面，窄面为加强筋板面；所述“T”形整形面在进料面和加强筋板面的中间；所述“T”形整形面与进料面呈
8~10
°
夹角，与加强筋板面呈
10~15
°
夹角，其中“T”形
整形面与进料面之间的夹角，不能大于“T”形整形面与加强筋板面之间的夹角，“T”形整形面与进料面和加强筋板面设计有一夹角，在加强筋板面的两侧分别对称分布有一个开放式凹槽，所述四个这样结构完全相同的锤头，装配在精锻机的锤头基板上，在安装后，从同一侧观察时，
1#
锤头的进料面与
3#
锤头的进料面面对面安装；
2#
锤头的加强筋板面与
4#
锤头的加强筋板面面对面安装，在锤头闭合时，相邻两锤头在开放式凹槽处相互镶嵌，不产生干涉
。
[0006]一种采用所述改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头进行精锻的方法，其特征在于：具体锻造过程如下：步骤1）
、
坯料加热阶段：将
Φ
400
连铸坯在
700
‑
800℃
预热后，采用快速升温，在
1200~1270℃
保温时间
≥6H
；步骤2）
、
锻造主变形阶段：将加热好的
Φ
400mm
连铸坯快速转入精锻机锻造，
A
操纵机夹持坯料，始锻温度控制在
900~1150℃
；第一道次锻造时，
A、B
两台操纵机关旋转功能，
R
组锤头主要下锤锻造，
L
组锤头辅助锻造，锤头锻造频率采用
60
次
/
分钟
~90
次
/
分钟，频率锻造，拉打速度控制在
≥7
米
/
分钟，其中
R
组锤头，从
400mm
下锤锻造至
H=320mm
，此时锻件侧面出现鼓肚，
L
组锤头只做辅助锻造，仍然下锤至
H=400mm
；第二道次锻造时，
A、B
两台操纵机关旋转功能，
R
组锤头辅助锻造，
L
组锤头作为主变形锻造，从厚度
H=400
锻造至
H=325mm
，此时
R
组锻件因塑性变形，出现侧向鼓肚，
R
组锤头只做辅助锻造，锻造至
H=320mm
，锻造频率
60
次
/
分钟
~90
次
/
分钟，拉打速度控制在
≥7
米
/
分钟；第三道次锻造时，
A、B
两台操纵机关旋转功能，
R
组锤头主要锻造变形，从厚度
H=320mm
锻造至
H=250mm
，
L
组锤头出现侧向鼓肚，
L
组锤头只做辅助锻造，从
H=325mm
锻造至
H=320mm
，锻造频率
60
次
/
分钟
~90
次
/
分钟，拉打速度控制在
≥7
米
/
分钟，此时坯料是一个具有
R20~R40mm
的圆角的扁钢；第四道次锻造时，
A、B
操纵机向同一个方向旋转
45
°
，
R、L
组锤头抬锤至
Φ
420mm
，然后停止旋转，
A
拉打
,
锻造对角线，
R、L
均下锤至
H=340mm
，拉打一个道次，拉打速度
≥4
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头，通过解除精锻机锤头连动功能，实现精锻机
R
组和
L
组这两组锤头的分动功能，再利用精锻机多功能锤头，在同一个火次内实现锻造扁方和锻造圆钢的功能；其特征在于：所述精锻机多功能锤头包括结构完全相同的四个锤头，安装在精锻机锤头基板上；所述精锻机多功能锤头与常规锻造锤头相比较，其外观呈现“T”字形，在其长度方向中心线两侧不对称分布有两个面，分别为进料面（3）和加强筋板面（1），即大面为进料面（3），窄面为加强筋板面（1）；所述“T”形整形面（2）在进料面（3）和加强筋板面（1）的中间；所述“T”形整形面（2）与进料面（3）呈
8~10
°
夹角，与加强筋板面（1）呈
10~15
°
夹角，其中“T”形整形面（2）与进料面（3）之间的夹角，不能大于“T”形整形面（2）与加强筋板面（1）之间的夹角，“T”形整形面（2）与进料面（3）和加强筋板面（1）设计有一夹角，在加强筋板面（1）的两侧分别对称分布有一个开放式凹槽（4），所述四个这样结构完全相同的锤头，装配在精锻机的锤头基板上，在安装后，从同一侧观察时，
1#
锤头的进料面（3）与
3#
锤头的进料面（3）面对面安装；
2#
锤头的加强筋板面（1）与
4#
锤头的加强筋板面（1）面对面安装，在锤头闭合时，相邻两锤头在开放式凹槽（4）处相互镶嵌，不产生干涉
。2.
一种采用所述改善连铸坯低倍树枝晶组织的精锻锤头进行精锻的方法，其特征在于：具体锻造过程如下：步骤1）
、
坯料加热阶段：将
Φ
400
连铸坯在
700
‑
800℃
预热后，采用快速升温，在
1200~1270℃
保温时间
≥6H
；步骤2）
、
锻造主变形阶段：将加热好的
Φ
400mm
连铸坯快速转入精锻机锻造，
A
操纵机夹持坯料，始锻温度控制在
900~1150℃
；第一道次锻造时，
A、B
两台操纵机关旋转功能，
R
组锤头主要下锤锻造，
L
组锤头辅助锻造，锤头锻造频率采用
60
次
/
分钟
~90
次
/
分钟，频率锻造，拉打速度控制在
≥7
米
/
分钟，其中
R
组锤头，从
400mm
下锤锻造至
H=320mm
，此时锻件侧面出现鼓肚，
L
组锤头只做辅助锻造，仍然下锤至
H=400mm
；第二道次锻造时，
A、B
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹启航，张凯亮，祁跃峰，徐群，王子君，范琳璟，魏静静，王欢，
申请(专利权)人：河南中原特钢装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：