專利名稱：大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍛件的軋制成形方法，特別是大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制
成形方法。
背景技術：
大中型實心盤形鍛件，如重型地面燃氣輪機用的壓氣機盤和渦輪盤等鍛件，由于 工作環(huán)境惡劣，受力復雜，要求鍛件要具有優(yōu)異的組織和性能。 2007年6月13日公開的中國發(fā)明專利說明書CN1978125A公開了一種大中型實心 盤形鍛件的軋制成形方法，該方法是把金屬棒料加熱后經(jīng)鐓粗、壓型成實心盤坯，把實心盤 坯加熱后裝機定位、軸向軋制成實心盤形鍛件。該方法僅僅解決了大中型實心盤形鍛件的 軋制成形技術問題。在采用該方法軋制大中型不銹鋼實心盤形鍛件時，輾軋機的上錐輥朝 盤坯作軸向進給運動軋制盤坯時，若其進給速度過大，將會導致盤坯在軋制時溫度升高，容 易產(chǎn)生過熱、過燒和組織變異等缺陷；若其進給速度過小，將會使盤坯在軋制時散熱過快， 導致軋不動，或增加軋制時間和軋制次數(shù)，降低軋制效率，并且還會造成盤形鍛件盤面上靠 近外環(huán)面的環(huán)尖角周邊部位填充不滿等缺陷。而且采用該方法軋制盤形鍛件時，需要經(jīng)反 復多轉軋制才能使盤形鍛件的形狀和尺寸達到要求，這樣不僅增加了生產(chǎn)成本，降低了生 產(chǎn)率，而且反復多次軋制還會給工藝和質(zhì)量控制增加難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種使用變化的軸向進給速度來實現(xiàn)大中型不 銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法，該方法通過軋制時軸向進給速度由大到小的變化并隨 之調(diào)整軋制力，使軋制成形的實心盤形鍛件具備了優(yōu)異的組織和性能。 為解決上述技術問題，本發(fā)明大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法是采用 以下技術方案來實現(xiàn)的 把按規(guī)格下料的不銹鋼棒料加熱到變形溫度后經(jīng)鐓粗、壓型成不銹鋼實心盤坯， 再把所述實心盤坯加熱到變形溫度后裝進輾軋機定位； 啟動輾軋機，操縱其上錐輥朝所述實心盤坯方向以2mm/s的速度作軸向進給運 動，所述輾軋機的上錐輥和下錐輥沿所述實心盤坯的軸向以4000KN 4900KN的軋制力軋 制其盤面并沿其徑向水平外移從而實現(xiàn)盤坯的軸向軋制；所述實心盤坯以10mm/s 15mm/ s的速度展寬； 軋制過程進行到20s時，調(diào)整所述上錐輥的進給速度使其以lmm/s的速度軸向進 給軋制實心盤坯，所述實心盤坯此時受到上、下錐輥的軸向軋制力為3000KN 3500KN，所 述實心盤坯在軸向軋制力的作用下以8mm/s 12mm/s的速度展寬； 軋制過程進行到40s時，調(diào)整所述上錐輥的進給速度使其以0. 5mm/s的速度軸向 進給軋制所述實心盤坯，此時，所述實心盤坯受到上、下錐輥的軋制力為2500KN 3000KN， 所述實心盤坯以5mm/s 8mm/s的速度展寬，軋制過程進行到60s時結束， 一火軋制成不銹
3鋼實心盤形鍛件。 所述不銹鋼實心盤形鍛件軋后經(jīng)淬火加回火處理；所述淬火是把所述實心盤形 鍛件加熱到1000°C 107(TC保溫后進行油淬，所述回火是把所述實心盤形鍛件加熱到 630。C 67(TC保溫后空冷。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下 本發(fā)明在開始軋制的20s內(nèi)，以2mm/s的軸向進給速度在4000KN 4900KN的軋 制力下軸向軋制實心盤坯使其以10mm/s 15mm/s的速度展寬；在軋制20s 40s內(nèi)，以 lmm/s的軸向進給速度在3000KN 3500KN的軸向軋制力下軋制實心盤坯使其以8mm/s 12mm/s的速度展寬；在軋制40s 60s內(nèi)，以0. 5mm/s的軸向進給速度在2500KN 3000KN 的軸向軋制力下軋制實心盤坯使其以5mm/s 8mm/s的速度展寬；一火軋制成形為實心盤 形鍛件。 采用這樣的工藝路線，可以避免盤坯在軋制時溫度升高，產(chǎn)生過熱、過燒和組織變 異等缺陷；還可以避免盤坯在軋制時散熱過快，導致軋不動，降低軋制效率和在盤形鍛件盤 面上靠近外環(huán)面的環(huán)尖角周邊部位填充不滿等缺陷。而且采用該方法實現(xiàn)了一火軋制成 形，減少了軋制時間和軋制次數(shù)，易于對工藝和質(zhì)量進行控制，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)率。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的尺寸和形狀，達到了設計圖紙要求。 以牌號為0CrllNi2MoVNb的不銹鋼材料為例 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的低倍組織，未發(fā)現(xiàn)有任何缺陷。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的高倍組織，其晶粒度達到了技術標準7 7.5級，
獲得了均勻細小的組織。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的室溫拉伸性能抗拉強度為930MPa 940MPa(大
于設計使用要求的834MPa)，其伸長率為0. 2%時的屈服強度為825MPa 860MPa(大于設
計使用要求的735MPa)，斷后伸長率為18% 20. 5% (大于設計使用要求的12)，斷面收縮
率為67% 69. 5% (大于設計使用要求的55)，沖擊功為82J 86J(大于設計使用要求的
55J)，布氏硬度為295HB 300HB(達到了設計使用要求的269HB 321HB)。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的室溫持久性能應力為657MPa，斷裂時間^ 100
小時，完全達到使用要求。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1是采用本發(fā)明所述方法軋制成形的不銹鋼盤形鍛件的低倍金相組織圖。
圖2是采用本發(fā)明所述方法軋制成形的不銹鋼盤形鍛件的高倍金相組織圖。
具體實施例方式
下面以牌號為0CrllNi2MoVNb的不銹鋼材料為例來說明本發(fā)明的具體工藝步驟
步驟1 :把按規(guī)格下料的0CrllNi2MoVNb的不銹鋼棒料加熱到1100°C 1200°C的 變形溫度后經(jīng)鐓粗、壓型后得到不銹鋼實心盤坯； 步驟2 :把所述實心盤坯加熱到上述變形溫度后裝進輾軋機并定位；
步驟3 :啟動輾軋機，操縱其上錐輥朝所述實心盤坯方向以2mm/s的速度作軸向進 給運動，所述輾軋機的上錐輥和下錐輥沿所述實心盤坯的軸向以4000KN 4900KN的軋制 力軋制其盤面并沿其徑向水平外移從而實現(xiàn)盤坯的軸向軋制；所述實心盤坯以10mm/s 15mm/s的速度展寬。 步驟4 :軋制過程進行到20s時，調(diào)整所述上錐輥的進給速度使其以lmm/s的速
度軸向進給軋制實心盤坯，所述實心盤坯此時受到上、下錐輥的軸向軋制力為3000KN
3500KN，所述實心盤坯在軸向軋制力的作用下以8mm/s 12mm/s的速度展寬。 步驟5 :軋制過程進行到40s時，調(diào)整所述上錐輥的進給速度使其以0. 5mm/s的速
度軸向進給軋制所述實心盤坯，此時，所述實心盤坯受到上、下錐輥的軋制力為2500KN
3000KN，所述實心盤坯以5mm/s 8mm/s的速度展寬，軋制過程進行到60s時結束，一火軋
制成不銹鋼實心盤形鍛件。 上述0CrllNi2MoVNb的不銹鋼材料的終鍛或終軋溫度大于950°C 。
步驟6 :所述不銹鋼實心盤形鍛件軋后進行淬火加回火熱處理，所述淬火是把所 述實心盤形鍛件加熱到1000°C 107(TC保溫后進行油淬，所述回火是把所述實心盤形鍛 件加熱到630°C 670。C保溫后空冷。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的尺寸和形狀，達到了設計圖紙要求。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的低倍組織，如圖1所示，未發(fā)現(xiàn)有任何缺陷。 經(jīng)檢測該不銹鋼實心盤形鍛件的高倍組織(顯微鏡下放大500倍)，如圖2所示，
其晶粒度達到了技術標準的7 7. 5級，獲得了均勻細小的組織。 經(jīng)檢測，該不銹鋼實心盤形鍛件的性能如下 室溫拉伸性能抗拉強度為930MPa 940MPa，其伸長率為0. 2%時的屈服強度為 825MPa 860MPa，斷后伸長率為18% 20. 5%，斷面收縮率為67% 69. 5%，沖擊功為 82J 86J，布氏硬度為295HB 300HB。 室溫持久性能應力為657MPa，斷裂時間^ 100小時。
權利要求
一種大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法，包括把按規(guī)格下料的不銹鋼棒料加熱到變形溫度后經(jīng)鐓粗、壓型成不銹鋼實心盤坯，再把所述實心盤坯加熱到變形溫度后裝進輾軋機定位的步驟；其特征在于，該方法還包括以下步驟啟動輾軋機，操縱其上錐輥朝所述實心盤坯方向以2mm/s的速度作軸向進給運動，所述輾軋機的上錐輥和下錐輥沿所述實心盤坯的軸向以4000KN～4900KN的軋制力軋制其盤面并沿其徑向水平外移從而實現(xiàn)盤坯的軸向軋制；所述實心盤坯以10mm/s～15mm/s的速度展寬；軋制過程進行到20s時，調(diào)整所述上錐輥的進給速度使其以1mm/s的速度軸向進給軋制實心盤坯，所述實心盤坯此時受到上、下錐輥的軸向軋制力為3000KN～3500KN，所述實心盤坯在軸向軋制力的作用下以8mm/s～12mm/s的速度展寬；軋制過程進行到40s時，調(diào)整所述上錐輥的進給速度使其以0.5mm/s的速度軸向進給軋制所述實心盤坯，此時，所述實心盤坯受到上、下錐輥的軋制力為2500KN～3000KN，所述實心盤坯以5mm/s～8mm/s的速度展寬，軋制過程進行到60s時結束，一火軋制成不銹鋼實心盤形鍛件。
2. 根據(jù)權利要求1所述的大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法，其特征在于 所述不銹鋼實心盤形鍛件軋后經(jīng)淬火加回火處理。
3. 根據(jù)權利要求2所述的大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法，其特征在于 所述淬火是把所述實心盤形鍛件加熱到100(TC 107(TC保溫后進行油淬，所述回火是把 所述實心盤形鍛件加熱到63(TC 67(TC保溫后空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大中型不銹鋼實心盤形鍛件的軋制成形方法，首先把不銹鋼棒料經(jīng)鐓粗、壓型成實心盤坯，再把該盤坯裝進輾軋機軋制。軋制20s內(nèi)，以2mm/s的軸向進給速度在4000～4900KN的軸向軋制力下使該盤坯以10～15mm/s的速度展寬；軋制20～40s內(nèi)，以1mm/s的軸向進給速度在3000～3500KN的軸向軋制力下使該盤坯以8～12mm/s的速度展寬；軋制40～60s內(nèi)，以0.5mm/s的軸向進給速度在2500～3000KN的軸向軋制力使該盤坯以5～8mm/s的速度展寬，一火軋制成實心盤形鍛件。該方法主要用于軋制形狀、尺寸及組織、性能優(yōu)異的盤形鍛件。
文檔編號B21H1/02GK101712063SQ20091010290
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權日2009年11月27日
發(fā)明者張華 , 張衡, 段忠園, 蘇春民, 葛金鋒, 鄒偉 申請人:貴州安大航空鍛造有限責任公司