專利名稱：一種高合金鋼的鍛造加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)高合金鋼鋼的鍛造加熱，尤其是指高碳高合金鋼的鍛造加熱。
背景技術(shù)：
鋼的鍛造變形加工是熱加工領(lǐng)域的一個(gè)重要的加工方法，應(yīng)用十分普遍。鍛造變形尤其是自由鍛造具有變形靈活的優(yōu)點(diǎn)，可鍛造各種形狀的鍛件，因此自由鍛造是應(yīng)用最為廣泛的一種鍛造變形方式。無論哪種鍛造變形方式，被鍛造的鋼錠或鋼坯都是在高溫狀態(tài)下進(jìn)行鍛造，因此鋼錠或鋼坯需要事先加熱到規(guī)定的溫度并保溫足夠的時(shí)間后才可進(jìn)行鍛造。傳統(tǒng)的鋼錠或鋼坯的加熱方式均為在規(guī)定的高溫溫度下保溫后直接進(jìn)行鍛造變·形。通過對鍛造加熱方面的專利進(jìn)行檢索，找到3個(gè)關(guān)于鍛造加熱方面的專利，其中專利公開號CN1974055公開了 SAE6427鋼鍛造加熱工藝，該工藝包括如下步驟I)毛坯裝爐溫度在550°C-600°C;2)在850°C之前緩慢加熱，在850°C是進(jìn)行120-180分鐘的保溫；3)在850°C后快速加熱至頂溫1180°C，頂溫下進(jìn)行180-240分鐘的保溫后進(jìn)行鍛造變形；公開號CN102441629A公開一種鍛件汽輪機(jī)用套筒的鍛造加熱方法，其將2Crl2NiMolWlV鍛造坯料放入溫度為650°C加熱爐內(nèi)，然后在3小時(shí)內(nèi)勻速升溫至850°C，保溫I小時(shí)，再在I. 5小時(shí)內(nèi)勻速升溫至1140°C 1180°C，保溫I. 5小時(shí)后取出進(jìn)行鍛造；公開號CN102441628A公開一種鍛件密封環(huán)的鍛造加熱方法，其將NiCr20TiAl_T6鍛造坯料放入溫度為300°C加熱爐內(nèi)，然后在4小時(shí)內(nèi)勻速升溫至800°C，保溫3. 8小時(shí)，再在3小時(shí)內(nèi)勻速升溫至1150°C，保溫3. 5小時(shí)后取出進(jìn)行鍛造。上述公開的鍛造加熱方面的專利其加熱方式均為傳統(tǒng)加熱方式，預(yù)熱后加熱至鍛造溫度保溫后進(jìn)行鍛造變形。然而對于高碳高合金鋼而言(本發(fā)明所指的高碳高合金鋼為鋼中含有超過I. 9%C，超過10%Cr，即Crl2鋼)，鋼錠凝固過程產(chǎn)生大量的碳化物聚集，尤其是共晶碳化物的出現(xiàn)嚴(yán)重影響鋼的組織均勻性，降低鋼的機(jī)械性能。對于高碳高合金鋼的鍛造，一個(gè)重要的任務(wù)就是提高共晶碳化物分布的均勻性。傳統(tǒng)的鍛造加熱方法的目的僅為將鋼錠熱透，然后通過鍛造變形鍛成需要的形狀及規(guī)格，因此采用傳統(tǒng)鍛造加熱方法鍛制高碳高合金鋼，共晶碳化物不均勻性依然嚴(yán)重，如采用傳統(tǒng)鍛造加熱方法鍛造Crl2鋼圓棒(規(guī)格為①150 200mm,共晶碳化物為5 6級,使用中易出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服高碳高合金鋼(Crl2鋼)鍛造圓鋼共晶碳化物分布不均勻的缺點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的問題是提供一種改善高碳高合金鋼共晶碳化物分布均勻性的鍛造加熱方法。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種高碳高合金鋼的鍛造加熱方法，包括以下步驟一、將高碳高合金鋼坯在5 6小時(shí)內(nèi)加熱至800 850°C并保溫2 3小時(shí)；二、在3_4小時(shí)內(nèi)加熱至1205 1230°C并保溫11-15小時(shí)；三、在I 2小時(shí)內(nèi)降溫至1100 1110°C并保溫5 8小時(shí)。所述高碳高合金鋼為Crl2鋼。本發(fā)明基于以下原理
Crl2鋼中含有2 2. 3%C，11. 5 13%Cr，為萊氏體鋼，在鋼錠凝固過程中析出大量共晶碳化物，尤其是鋼錠心部共晶碳化物偏析最為嚴(yán)重，需要多火次鍛造成形，鍛造加熱溫度較低，一般低于1160°C，若提高鍛造加熱溫度，易產(chǎn)生內(nèi)部鍛造裂紋缺陷，因此高溫?cái)U(kuò)散處理對于Crl2鋼而言是禁區(qū)。本發(fā)明創(chuàng)新性地將高溫?cái)U(kuò)散處理和鍛造溫度結(jié)合在一起，高溫加熱的第一階段為高溫?cái)U(kuò)散處理，加熱溫度高于正常鍛造溫度，使共晶碳化物部分溶解，減少共晶碳化物數(shù)量，提高共晶碳化物分布均勻性。高溫加熱的第二階段為鍛造溫度加熱，從高溫?cái)U(kuò)散溫度降·低到鍛造加熱溫度，并保溫足夠時(shí)間使鋼錠全截面都降到鍛造溫度。該加熱方法實(shí)現(xiàn)了高溫?cái)U(kuò)散和鍛造溫度的雙重兼顧，打破了 Crl2鋼不能進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散處理的禁區(qū)。鋼中共晶碳化物在高溫下溶解速度較快，因此將高溫?cái)U(kuò)散溫度定為1205 1230°C，溫度太低，高溫?cái)U(kuò)散效果不好，溫度太高易產(chǎn)生過熱組織；鍛造溫度定為1100 IllO0C,在此溫度下鍛造更適宜破碎共晶碳化物，鍛造溫度過低易產(chǎn)生表面裂紋，鍛造溫度過高易產(chǎn)生過熱組織。有益的技術(shù)效果
本發(fā)明通過將高溫?cái)U(kuò)散處理和鍛造溫度結(jié)合在一起，采用兩階梯加熱方法，減少了Crl2鋼共晶碳化物數(shù)量，提高了 Crl2鋼共晶碳化物分布均勻性。規(guī)格為0150 200mm，共晶碳化物級別達(dá)到3 4級(按GB-T14979-1994鋼的共晶碳化物不均勻度評定法第四級別圖評定，級別越低，共晶碳化物分布越均勻)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的曲線加熱示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的曲線加熱示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的曲線加熱示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
Crl2鋼2噸重電渣錠按圖I所示曲線加熱，鍛制^n50mm圓棒，共晶碳化物級別為3級。其鍛造加熱方法如下將Crl2鋼2噸重電渣錠在5小時(shí)內(nèi)加熱至800 820°C并保溫2小時(shí)；然后在3小時(shí)內(nèi)加熱至高溫?cái)U(kuò)散溫度1205 1220°C并保溫11小時(shí)；最后在I小時(shí)內(nèi)降溫至1100 1110°C并保溫5小時(shí)，然后鍛制成0n50mm圓棒。實(shí)施例2
Crl2鋼3噸重電洛錠按按圖2所示曲線加熱,鍛制cInSOmm圓棒,共晶碳化物級別為
3.5 級。其鍛造加熱方法如下將Crl2鋼3噸重電渣錠在6小時(shí)內(nèi)加熱至820 840°C并保溫3小時(shí)；然后在4小時(shí)內(nèi)加熱至高溫?cái)U(kuò)散溫度1215 1230°C并保溫13小時(shí)；最后在2小時(shí)內(nèi)降溫至1100 1110°C并保溫7小時(shí)，然后鍛制成0n80mm圓棒。實(shí)施例3
Crl2鋼3噸重電渣錠按圖3所示曲線加熱，鍛制200mm圓棒，共晶碳化物級別為4級。其鍛造加熱方法如下將Crl2鋼3噸重電渣錠在6小時(shí)內(nèi)加熱至830 850°C并保溫3小時(shí)；然后在4小時(shí)內(nèi)加熱至高溫?cái)U(kuò)散溫度1220 1230°C并保溫15小時(shí)；最后在2小時(shí)內(nèi)降溫至1100 1110°C并保溫8小時(shí)，然后鍛制成0) 200mm圓棒。上述實(shí)施例的實(shí)施結(jié)果說明采用本發(fā)明的方法對Crl2鋼進(jìn)行鍛造加熱，共晶碳化物級別可降低2個(gè)級別，顯著改善共晶碳化物均勻性?！?br> 權(quán)利要求
1.一種高碳高合金鋼的鍛造加熱方法，包括以下步驟一、將高碳高合金鋼坯在5 6小時(shí)內(nèi)加熱至800 850°C并保溫2 3小時(shí)；ニ、在3_4小時(shí)內(nèi)加熱至1205 1230°C并保溫11-15小時(shí)；三、在I 2小時(shí)內(nèi)降溫至1100 1110°C并保溫5 8小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高合金鋼的鍛造加熱方法，其特征是所述高碳高合金鋼為Crl2鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高碳高合金鋼的鍛造加熱方法，包括以下步驟一、將高碳高合金鋼坯在5～6小時(shí)內(nèi)加熱至800～850℃并保溫2～3小時(shí)；二、在3-4小時(shí)內(nèi)加熱至1205～1230℃并保溫11-15小時(shí)；三、在1～2小時(shí)內(nèi)降溫至1100～1110℃并保溫5～8小時(shí)。本發(fā)明通過將高溫?cái)U(kuò)散處理和鍛造溫度結(jié)合在一起，采用兩階梯加熱方法，減少了Cr12鋼共晶碳化物數(shù)量，提高了Cr12鋼共晶碳化物分布均勻性。規(guī)格為Φ150～200mm，共晶碳化物級別達(dá)到3～4級(按GB-T14979-1994鋼的共晶碳化物不均勻度評定法第四級別圖評定，級別越低，共晶碳化物分布越均勻)。
文檔編號B21J1/06GK102784863SQ201210281379
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者李民華 申請人:湖北上大模具材料科技有限公司