大型高速电机用薄壁４０Ｍｎ１８Ｃｒ４护环的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种大型高速电机用薄壁护环的制造方法。该护环的制造方法，包括精炼钢坯步骤、热段制坯步骤、固溶热处理及冷变形步骤和粗加工步骤，其中，所述固溶热处理及冷变形步骤为：钢锭热锻成型后再入炉加热到９５０－１１００℃并保温以保证碳化物充分固溶得到均匀奥氏体组织，再快速水冷至看不出红色时出水半热锻变形。由于采用了上述的技术解决方案，完全解决了大型高速电机用薄壁护环制造材料昂贵、制造方法复杂、制造成本高的问题，制造护环不再需要特殊的配套设备，不再需要使用昂贵的材料，制造方法简单方便，有效地节约了镍资源，显著地降低了护环的制造成本，而且使用该方法制造的护环塑性高、质量可靠。

Method for manufacturing thin-wall 40Mn18Cr4 retaining ring for large high speed motor

The invention relates to a method for manufacturing a thin-wall retaining ring for a large high-speed motor. The retaining ring manufacturing methods, including refining steps, billet hot section billet step, solution heat treatment and cold deformation steps and rough machining steps, wherein the solution heat treatment and cold deformation steps: ingot forging after furnace heating to 950 to 1100 DEG C and insulation to ensure sufficient carbide the solution to obtain uniform austenite, then quickly cooled to see a red water semi hot forging deformation. Due to the adoption of technical solutions, completely solve the thin-wall retaining ring material of large high speed motor is expensive and manufacturing method of complex and high manufacturing cost, manufacturing equipment special retaining ring is no longer needed, no longer need to use expensive materials, the manufacturing method is simple and convenient, effectively saving nickel resources, significantly to reduce the manufacturing cost of the retaining ring, and making use of the method of retaining ring and high plasticity, reliable quality.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大型高速电机用薄壁护环，特别涉及一种大型高速电机用薄 壁护环的制造方法。
技术介绍
大直径薄壁护环是高速电机的关键零件。大型高速电机用薄壁护环起保 护高速电机转子端部导条、导电端环在高速运转时由于巨大离心力作用而不 致甩出。当电机转子高速旋转、停机和启动时，承受交变作用的离心力、弯 曲应力、装配应力，受力繁重复杂，同时还须防止端部因漏磁造成损耗而影 响电机效率，因而要求护环具有高强度、高韧性、低磁性、最小的残余应力。具备以上条件的只有奥氏体钢变形强化后才能保证，日本TMEIC选用 0Crl8M9，制造方法为铸钢钢锭 一 开坯轧型 一 粗加工 一 弯圆形一 焊接口 一固溶热处理一冷涨形 一 性能测试。该材料的钢锭价格昂贵， 而且我国属贫镍国家，该资源紧张。上述材料的制造方法较复杂，方法环节 多，且需用配套的加工设备，因而制造成本很高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述大型高速电机用薄壁护环制造材料昂贵、制 造方法复杂、制造成本高的问题，提供一种利用国产常用材料制造大型高速 电机用薄壁护环的方法。实现本专利技术目的技术方案是 一种大型高速电机用薄壁护环的制造方 法，包括精炼钢坯步骤、热锻制坯步骤、固溶热处理及变形步骤和粗加工步 骤，其特征在于，所述固溶热处理及变形步骤为钢锭热锻成型后再入炉加 热到950-110(TC并保温以保证碳化物充分固溶得到均匀奥氏体组织，再快速 水冷至看不出红色时出水半热锻变形。上述再快速水冷至看不出红色时出水半热锻变形的温度为610 — 65(TC， 最佳为630°C。可选地，如钢锭终锻温度较高，锻后可立即放入水中冷却，变形量为 10-15%。优选地，所述精炼钢坯步骤采用电渣重熔钢包精炼、真空浇铸的八棱钢锭。优选地，所述热锻制坯步骤中锻造温度在850-1 IO(TC。进一步地，锻造前应以小压30-50mm下量到棱以锻合皮下缺陷、提高表层金属的塑性和强度，防止大变形时产生裂纹。进一步地，所述热锻制坯步骤还包括镦粗、冲孔、拔长和扩孔工序，所述镦粗与冲孔工序分别在两火次进行，所述拔长和扩孔工序也在不同火次进行。进一步地，进行所述拔长工序时采用上下圆弧砧以保证有较大的接触 面，不至于应力集中开裂，扩孔时壁厚受力均匀。可选地，所述粗加工步骤为剥皮后超声波探伤，合格后再测试机械性 能、磁性能、晶粒度。由于采用了上述的技术解决方案，完全解决了大型高速电机用薄壁护环 制造材料昂贵、制造方法复杂、制造成本高的问题，制造护环不再需要特殊 的配套设备，不再需要使用昂贵的材料，制造方法简单方便。本专利技术有效地 节约了镍资源，显著地降低了护环的制造成本，而且使用该方法制造的护环 塑性高、质量可靠。具体效果见表1-3。表1:化学成分<table>table see original document page 4</column></row><table>表3:热加工主要设备<table>table see original document page 5</column></row><table>具体实施例方式下面结合对本专利技术作进一步的详细说明。一种，包括精炼钢坯步骤、热锻制 坯步骤、固溶热处理及变形步骤和粗加工步骤，其特征在于，所述固溶热处理及变形步骤为钢锭热锻成型后再入炉加热到950-110(TC并保温以保证碳 化物充分固溶得到均匀奥氏体组织，再快速水冷至看不出红色时出水半热锻 变形。上述再快速水冷至看不出红色时出水半热锻变形的温度为610—65(TC， 最佳为63(TC。可选地，如钢锭终锻温度较高，锻后可立即放入水中冷却，变形量为 10-15%。优选地，所述精炼钢坯步骤采用电渣重熔钢包精炼、真空浇铸的八棱钢锭。优选地，所述热锻制坯步骤中锻造温度在850-1100°C。进一步地，锻造前应以小压30-50mm下量到棱以锻合皮下缺陷、提高表层金属的塑性和强度，防止大变形时产生裂纹。进一步地，所述热锻制坯步骤还包括镦粗、冲孔、拔长和扩孔工序，所述镦粗与冲孔工序分别在两火次进行，所述拔长和扩孔工序也在不同火次进行。进一步地，进行所述拔长工序时采用上下圆弧砧以保证有较大的接触 面，不至于应力集中开裂，扩孔时壁厚受力均匀。可选地，所述粗加工步骤为剥皮后超声波探伤，合格后再测试机械性 能、磁性能、晶粒度。实施例1、 精炼钢坯采用电渣重熔钢包精炼、真空浇铸的八棱钢锭。2、 热锻制坯由于铸锭晶粒粗大柱状晶带扩展而且加热时对过热敏感，可锻性较差，热锻时容易开裂，在660-80(TC范围内材料塑性显著下降，锻造温度一般选 择在850-1100°C。钢锭大变形锻造前应以小压下量(30-50mm)到棱，以锻合皮下缺陷， 提高表层金属的塑性和强度，防止大变形时产生裂纹；Mn-Cr型奥氏体钢系 本质粗晶粒钢，钢锭中偏析发达，粗晶严重，须几次镦粗拔长，充分击碎内 部组织，还要变形均匀；镦粗时坯料上下端面金属温度降低很快，当较大的 变形后，金属硬化得不到恢复，如马上冲孔，由于端面塑性低，又处于拉应 力状态，孔口易产生裂纹，所以镦粗与冲孔分别在两火次进行，芯棒拔长、 马架扩孔同样如此在不同火次进行，拔长时采用上下圆弧砧，保证有较大的 接触面，不至于应力集中开裂，扩孔时壁厚受力均匀，整个热锻过程中发现 裂纹必须及时清理，以防裂纹扩大。3. 固溶热处理及变形热锻成型后由于有碳化物析出使塑性降低，而且固溶体中碳含量的下 降，也降低了强化效果；再入炉加热到950-110(TC并保温，保证碳化物充分 固溶得到均匀奥氏体组织，再快速水冷至看不出红时出水即快速水冷至610 一65(TC时出水，最佳快速水冷温度为63(TC。这也是再结晶温度下，同时 也避开了该材料的脆性温度(660-800°C，碳化物析出，降低塑性)，变形强 化。如终锻温度较高，锻后可立即放入水中冷却；变形量为10-15%。4. 粗加工剥皮后超声波探伤，合格后再割机械性能试环，测试机械性能、磁性能、 晶粒度。以上实施例仅供说明本专利技术之用，而非对本专利技术的限制，有关
的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换 或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本专利技术的范畴，应由各权利要 求所限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型高速电机用薄壁护环的制造方法，包括精炼钢坯步骤、热锻制坯步骤、固溶热处理及变形步骤和粗加工步骤，其特征在于，所述固溶热处理及变形步骤为：钢锭热锻成型后再入炉加热到９５０－１１００℃并保温以保证碳化物充分固溶得到均匀奥氏体组织，再快速水冷至看不出红色时出水半热锻变形。

【技术特征摘要】
1、一种大型高速电机用薄壁护环的制造方法，包括精炼钢坯步骤、热锻制坯步骤、固溶热处理及变形步骤和粗加工步骤，其特征在于，所述固溶热处理及变形步骤为钢锭热锻成型后再入炉加热到950-1100℃并保温以保证碳化物充分固溶得到均匀奥氏体组织，再快速水冷至看不出红色时出水半热锻变形。2、 如权利要求1所述的大型高速电机用薄壁护环的制造方法，其特征在于，如钢锭终锻温度较高，锻后可立即放入水中冷却，变形量为10-15%。3、 如权利要求1或2所述的大型高速电机用薄壁护环的制造方法，其特征在于，所述精炼钢坯步骤采用电渣重熔钢包精炼、真空浇铸的八棱钢锭。4、 如权利要求1或2所述的大型高速电机用薄壁护环的制造方法，其特征在于，所述热锻制坯步骤中锻造温度在850-1100°C。5、 如权利要求4所述的大型高速电机用薄壁护环的制造方法，其特征在于，锻造前应以小压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岳元，
申请(专利权)人：上海电气集团上海电机厂有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]