CN103350167A - 4340h钢e型环锻件的轧制成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种4340H钢E型环锻件的轧制成形方法，为保证E型环锻件的成形尺寸，防止出现折叠、偏颈、充不满等缺陷，其工艺步骤为：把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度，在压力机上，经镦粗、冲孔后获得一次环坯；再把所述一次环坯加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，在环轧机上，经内径聚料后获得二次环坯；再把所述二次环坯加热到1140℃~1200℃的锻造温度后，将其放入装有主辊模具的环轧机上轧制成形，其变形量≥45%，获得E型环锻件；所述E型环锻件锻后经淬火+高温回火热处理，所述淬火是把E型环锻件加热到860℃经保温后油冷，所述高温回火是把E型环锻件加热到590℃经保温后空冷。该锻件主要用于风电和矿业机械等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种环形件的锻造方法，特别是涉及了4340H钢E型环锻件的轧制成形方法。
背景技术
4340H钢是一种性能优良的结构钢，在调质状态下，具有很好的淬透性以及较好的强度和韧性，可以制造大型的承力结构件，因此，4340H被广泛的应用于风力发电、矿用机械等领域的高强度关键零部件。
2008年10月8日公开的中国发明专利说明书CN 101279343A公开了一种不锈钢异形环锻件的辗轧成形方法，该方法包括下料、镦粗、冲孔、环轧，该方法冲孔后，通过设计不同形状的模具直接环轧成形，实现异形环锻件的辗轧成形。但是该方法的中间坯为预轧后得到的矩形坯，对于材料强度高，形状复杂异形环锻件，如4340H钢“E”型环锻件，如果采用上述方法成形，容易出现折叠、偏颈、充不满等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种内径聚料制坯来实现4340H钢E型环锻件的轧制成形方法，该方法能够保证4340H钢E型环锻件的轧制成形尺寸。
为解决上述技术问题，本发明所述4340H钢E型环锻件的轧制方法，其技术方案包括以下步骤：
把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度，在压力机上，经镦粗、冲孔后获得一次环坯；
把所述一次环坯加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，在环轧机上，经内径聚料后获得二次环坯；
把所述二次环坯加热到1140℃~1200℃的锻造温度后，将其放入装有主辊模具的环轧机上轧制成形，其变形量≥45%，获得E型环锻件。
所述4340H钢E型环锻件锻后经淬火+高温回火热处理，即调质热处理，所述淬火是把4340H钢E型环锻件加热到860℃经保温后油冷，所述高温回火是把4340H钢E型环锻件加热到590℃经保温后空冷。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述4340H钢E型环锻件的轧制成形方法，通过对中间坯的设计，使坯料沿环件纵截面分配，从而使得最终成形的E型环锻件的各尺寸均满足要求。采用内径聚料的制坯方法，只需使用芯辊模具就能完成制坯过程，避免了外径聚料，需投入主辊模具，而主辊模具重且费用高，加工用时长，安装相对不方便等缺点。该方法获得的二次环坯，经轧制成形，其变形量≥45%，能够获得组织性优异的E型环锻件。
经测量4340H钢E型环锻件的截面尺寸均符合使用要求。
经检测4340H钢E型环锻件的室温拉伸性能，其抗拉强度为1030MPa（大于使用要求的980MPa），其伸长率为0.2%时的屈服强度为863MPa（大于使用要求的835MPa），断后伸长率为18%（大于使用要求的12%），断面收缩率为64%（大于使用要求的55%），硬度HB为325（满足使用要求的300~345），完全满足了使用要求。
经检测4340H钢E型环锻件的低倍组织：未见黑斑、白斑、径向偏析、球状组织及其它缺陷，符合使用要求。
经检测4340H钢E型环锻件的晶粒度，达到了8.5级（大于使用要求的6.5级）。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是4340H钢E型环锻件的锻造工艺流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
4340H钢的主要化学元素含量（重量百分比）为：含C量0.36%～0.44%、含Mn 量0.50%～0.80%、含Si量0.17%～0.37%、含S量≤0.020%、含P量≤0.020%、含Cr量0.60%～0.90%、含Ni量1.25%～1.75%、含Mo量0.15%～0.25%、余量为Fe。
该钢E型环锻件的锻造成形工艺步骤如下：
如图1所示，把按规格下料的4340H钢棒材10加热到1100℃~1140℃的锻造温度，将其放在压力机的砧板上，经镦粗、冲孔后获得一次环坯20；再把一次环坯20加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，在具有芯辊模具的环轧机上，经内径聚料后获得二次环坯30；再把二次环坯30加热到1140℃~1200℃的锻造温度后，将其放入装有主辊模具的环轧机上轧制成形，其变形量≥45%，获得E型环锻件40。
锻后4340H钢E型环锻件40经淬火+高温回火热处理，即调质热处理，所述淬火是把4340H钢E型环锻件40加热到860℃经保温后油冷，所述高温回火是把4340H钢E型环锻件40加热到590℃经保温后空冷。
Claims (2)
1.一种4340H钢E型环锻件的轧制成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
把按规格下料的4340H钢棒材加热到1100℃~1140℃的锻造温度，在压力机上，经镦粗、冲孔后获得一次环坯；
把所述一次环坯加热到1120℃~1160℃的锻造温度后，在环轧机上，经内径聚料后获得二次环坯；
把所述二次环坯加热到1140℃~1200℃的锻造温度后，将其放入装有主辊模具的环轧机上轧制成形，其变形量≥45%，获得E型环锻件。
2.根据权利要求1所述的4340H钢E型环锻件的轧制成形方法，其特征在于：所述4340H钢E型环锻件锻后经淬火+高温回火热处理，即调质热处理，所述淬火是把4340H钢E型环锻件加热到860℃经保温后油冷，所述高温回火是把4340H钢E型环锻件加热到590℃经保温后空冷。
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