一种利用34CrNiMo6钢为原料生产风机主轴的方法技术

本发明专利技术属于风机主轴生产技术领域，涉及一种利用34CrNiMo6钢为原料生产风机主轴的方法，经过精炼、锻造、热处理、精加工的方式进行处理，在锻造过程中，有效锻合钢锭内部缺陷；正火后风冷，冷却速度较快，晶粒能够很好的细化，并且消除粗大的片状珠光体及均匀组织和成分，同时淬火时采用低温水冷方式，提高了冷却速度和淬透深度，使工件整个界面全部淬透，最大限度减少残余奥氏体含量，得到马氏体组织，故强度和冲击搭配良好，综合力学性能高；再通过高温回火获得细小的回火索氏体，从而达到提高强度极限和冲击韧性的作用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于风机主轴生产
，涉及，经过精炼、锻造、热处理、精加工的方式进行处理，在锻造过程中，有效锻合钢锭内部缺陷；正火后风冷，冷却速度较快，晶粒能够很好的细化，并且消除粗大的片状珠光体及均匀组织和成分，同时淬火时采用低温水冷方式，提高了冷却速度和淬透深度，使工件整个界面全部淬透，最大限度减少残余奥氏体含量，得到马氏体组织，故强度和冲击搭配良好，综合力学性能高；再通过高温回火获得细小的回火索氏体，从而达到提高强度极限和冲击韧性的作用。【专利说明】—种利用34CrNiMo6钢为原料生产风机主轴的方法
本专利技术属于风机主轴生产
，涉及。
技术介绍
随着我国国民经济持续快速发展，对能源的需求不断上升，风能作为清洁能源，在我国能源发展战略中的重要地位日益凸显。发展风电装备、促进风能利用成为当务之急。风电产业属国家重点支持的高新
，是省重点发展的新兴产业。风机主轴是风电设备的关键部件，该产品在风力发电的过程中使用环境较为恶劣，使用温度-50°C左右，表面温度在较短时间内达到30°C左右。主轴转动过程中要承受大而复杂的拉伸、压缩接触应力和高速循环的低温冷热疲劳应力。主要报废缺陷为表面龟裂、环裂及轴线上的划伤引起的裂纹，这是由多种因素综合作用而导致。国内风机主轴生产方面的技术资料较少，国外风机主轴生产厂家对此生产技术较为保密，随着对风机主轴研究的深入,供需双方对影响风机主轴使用寿命的认识也趋于一致，即通过提高材料的强度极限和冲击韧性来提高使用寿命，其核心技术是超纯净钢的冶炼、锻造及热处理工艺。现国内外最常用的一种风机主轴材料是42CrMo4钢，但其横向冲击韧性不易保证，属于常温性材料，满足不了低温状态下工作环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足而提供，该方法可提高屈服强度和冲击韧性。本专利技术的目的是这样实现的: ， 1)精炼:选用34CrNiMo6钢作为原料，采用EAF+LF/VD方式精炼，浇注成钢锭，钢锭脱模后热送锻造； 2)锻造:对钢锭进行加热，控制加热温度为1180-1230°C，采用镦粗、拔长、模锻成型的方式进行锻造，锻造过程中控制始锻温度为980-1180°C，终锻温度为750°C ； 3)热处理:采用正火+调质工艺方式进行热处理，正火温度为870-900°C，保温时间1.5-2.5h/100mm，正火后风冷至室温，然后淬火，淬火温度为860-890°C，保温时间采用1.5-2.5/100mm的方式，淬火后放入温度18± 10°C的水中冷却，然后在520_630°C进行回火，保温时间采用2-5h/100mm的方式，出炉空冷至100°C以下； 4)精加工:对照精加图纸，将试料据切掉，进行下料工序，然后划线、打中心孔、车外圆、平端面，同时进行超声波探伤，根据外圆情况，进行钻(镗)孔，修架位，半精车大端、半精车小端外圆、精车大端、精车外圆、最后进行工序检验，打印记。所述精炼过程控制各个成分的重量含量为:C=0.3-0.38%，Si ( 0.4%，Mn=0.5-0.8%，Ni=L 4-1.75%, Cr=L 4-1.7%, Mo=0.15-0.3%, S ≤ 0.015%, P ≤ 0.015%, Cu≤0.2%。所述的镦粗时控制镦粗系数大于2，拔长时控制各道次送进量为400_600mm。所述镦粗时采用油压机，拔长时控制送进量400-600mm，压下量200-300mm，所述成形采用镦粗模锻成型。所述正火后风冷时采用鼓风机强制风冷。本专利技术具有如下的优点: 本专利技术选用34CrNiMo6钢作为原料，在锻造过程中，拔长时需要严格控制油压机的送进量和压下量，以使钢锭内部产生较大的变形，有效改善工件的横向性能，有效锻合钢锭内部缺陷；成型时采用合适工装进行模锻成型；热处理工艺采用正火+调质方式进行，通过正火可细化晶粒及均匀组织和成分，为淬火做好准备；正火后风冷，冷却速度较快，晶粒能够很好的细化，并且消除粗大的片状珠光体及均匀组织和成分，同时淬火时采用低温水冷方式，提高了冷却速度和淬透深度，使工件整个界面全部淬透，最大限度减少残余奥氏体含量，得到马氏体组织，故强度和冲击搭配良好，综合力学性能高；再通过高温回火获得细小的回火索氏体，从而达到提高强度极限和冲击韧性的作用。【具体实施方式】下面结合具体的实施方式对本专利技术作进一步的描述 实施例1: 选用风机主轴钢种为34CrNiMo6，经选料-精炼-锻造-粗加工-热处理-精加工而成，选料后采用EBT+LF/VD精炼方式，炉料由二级及二级以上废钢、返回料头、优质炼钢生铁、海绵铁等组成，EBT氧化后出钢，包中预脱氧及部分合金化，进行LF/VD真空精炼，出钢前弱搅拌，出钢镇静后采用氩气保护浇注，钢锭脱模后热送锻造，精炼中控制各成分的重量含量为:c=0.3-0.38%, Si ( 0.4，Mn=0.5-0.8%, Ni=L 4-1.75，Cr=L 4-1.7%, Mo=0.15-0.3，S ≤0.015, P ≤0.015, Cu≤0.2;然后在车底式燃气炉中加热，加热温度为1180°C，坯料温度允许比炉温低20°C，以保证坯料的始端温度980°C和终锻温度750°C，在锻造过程中:采用油压机镦粗，控制镦粗系数大于2，控制送进量600mm，压下量300mm，采用专用工装模锻成型；粗加工后进行热处理，采用正火+调质工艺方式进行，先进行正火，正火温度为870°C，保温时间采用2.5小时/100mm，正火后采用轴流式鼓风机鼓风进行强制冷却至室温，为增加冷却效果，可提高风机底座高度，用六台风机分别置于车底式台车两侧和前侧，从多个方位直接喷射到工件上，迫使工件均匀快速冷却，用以细化晶粒及均匀化组织和成分，为淬火做好准备，正火后采用调质处理工艺，淬火温度采用860°C，保温时间采用2.5小时/100_，使工件心部达到规定温度，完成奥氏体转变并使其均匀化，然后放入18°C的水中连续冷却，获得马氏体组织，再在520°C进行高温回火，保温时间采用5小时/100_，进行马氏体分解及残余奥氏体的继续转变，获得细小均匀的回火索氏体组织，出炉空冷至100°C以下，力学性能满足使用的高强度极限和冲击韧性的要求，然后进行精加工。实施例2: 选用风机主轴钢种为34CrNiMo6,经选料一精炼一锻造一粗加工一热处理一精加工而成，选料后采用EBT+LF/VD精炼方式，炉料由二级或二级以上废钢、返回料头、优质炼钢生铁、海绵铁等组成，EBT氧化后出钢，包中预脱氧及部分合金化，进行LF/VD真空精炼，出钢前弱搅拌，出钢镇静后采用氩气保护浇注，钢锭脱模后热送锻造，精炼过程中控制化学成分重量含量为:c=0.3-0.38%, Si ;然后在车底式燃气炉中加热，加热炉温为1200°C，坯料温度允许比炉温低40°C，以保证坯料的始锻温度1100°C和终锻温度750°C，在锻造过程中:采用油压机镦粗，控制镦粗系数大于2，控制送进量500mm，压下量250mm，然后采用专用工装模锻成型；粗加工后进行热处理，采用正火+调质工艺方式进行，先进行正火，正火温度为890°C，保温时间采用2小时/100mm，正火后采用轴流式鼓风机鼓风进行强制冷却至室温，为增加风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用34CrNiMo6钢为原料生产风机主轴的方法，其特征在于：1）精炼：选用34CrNiMo6钢作为原料，采用EAF+LF/VD方式精炼，浇注成钢锭，钢锭脱模后热送锻造；2）锻造：对钢锭进行加热，控制加热温度为1180?1230℃，采用镦粗、拔长、模锻成型的方式进行锻造，锻造过程中控制始锻温度为980?1180℃，终锻温度为750℃；3）热处理：采用正火+调质工艺方式进行热处理，正火温度为870?900℃，保温时间1.5?2.5h/100mm，正火后风冷至室温，然后淬火，淬火温度为860?890℃，保温时间采用1.5?2.5/100mm的方式，淬火后放入温度18±10℃的水中冷却，然后在520?630℃进行回火，保温时间采用2?5h/100mm的方式，出炉空冷至100℃以下；4）精加工：对出炉后的锻件按照图纸进行精加工，进行精加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，孙振环，高全德，赵东，王兴旺，
申请(专利权)人：中原特钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：