一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，主要包括以下步驟：（1）下料、加熱；（2）鐓粗、鉚鐓；（3）加熱、沖孔；（4）加熱、分料、擴孔；（5）加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形；（6）固溶熱處理、成形、機加。本發(fā)明在鍛制環(huán)坯時不再鍛制簡單的矩形坯，而是鍛制與鍛件最終形狀更為貼近的異形坯，使鍛件各部分的變形量相對均勻，避免材質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力，從而避免了裂紋和孔洞的產(chǎn)生，再配以合理的轉(zhuǎn)鼓鍛件制造方法，有效的解決了1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼塑性差，所制離心機轉(zhuǎn)股鑄件容易變形、產(chǎn)生裂紋和孔洞的難題。
【專利說明】一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼是一種雙相不銹鋼，在加熱時在700~900°C中溫區(qū)易析出脆性相6相，導(dǎo)致加熱時開裂且因該材料導(dǎo)熱率低，在低溫時預(yù)熱階段要求加熱爐能在650°C下保溫性能高，且緩慢加熱，否則會造成加熱時坯料表面溫度及芯部溫度應(yīng)力大，導(dǎo)致裂紋。1.4462中的鐵素體含量約45%，鐵素體及奧氏體塑性協(xié)調(diào)性差,導(dǎo)致該材料抗力大。離心分離機的關(guān)鍵部件——轉(zhuǎn)鼓件(包括轉(zhuǎn)鼓體、轉(zhuǎn)鼓蓋、轉(zhuǎn)鼓鎖緊環(huán)等)的工作條件是高速回轉(zhuǎn)，因此要求其材料具有較高的綜合力學(xué)性能。如果高速離心機的不銹鋼轉(zhuǎn)鼓體材料的力學(xué)性能不好，則在使用過程中會突然發(fā)生脆性斷。按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件往往采用1.4462雙相鋼矩形環(huán)坯進(jìn)行生產(chǎn)。但由于1.4462雙相鋼塑性極差、容易變形，也容易產(chǎn)生裂紋和紋孔，對離心機用轉(zhuǎn)股鍛件的品質(zhì)和使用產(chǎn)生了不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中以
1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼制造離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件容易產(chǎn)生裂紋和紋孔的問題。
[0004]一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:在鍛制環(huán)坯時，鍛制異形坯，主要包括以下步驟:
[0005](I)下料、加熱:
[0006]將1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料加熱到395~405°C保溫115~125min，再升溫至595~605°C保溫235~245min，再升溫至1155~1165°C保溫345~355min ；
[0007](2)鐓粗、鉚鐓:
[0008]鐓粗使之變形30%~50%后進(jìn)行鉚鐓，使外徑稍帶鼓度，終鍛溫度> 980°C，鐓粗后將坯料以一定斜度放置于上、下砧，使坯料兩端面的外圓棱角與上下砧相接觸，對棱角部位進(jìn)行變形，消除變形死區(qū)，同時使坯料最終形成鼓狀；
[0009](3)加熱、沖孔:
[0010]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫215~225min，用沖頭進(jìn)行沖孔至內(nèi)徑為外徑的40%~50%，脹孔至內(nèi)徑為外徑的50%~60%，終鍛溫度≥9800C ；
[0011](4)加熱、分料、擴孔:
[0012]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫115~125min，用分料馬杠對坯料內(nèi)孔進(jìn)行分料，并擴孔至內(nèi)徑為外徑的80%~90%，終鍛溫度≥9800C ；
[0013](5)加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形:
[0014]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫115~125min，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的90%~95% ;終鍛溫度≥980°C，再加熱到1160°C趁熱回爐，保溫95~105min，使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度> 980°C ；
[0015](6)固溶熱處理、成形、機加:
[0016]1050°C保溫335~345min進(jìn)行固溶熱處理，水冷，以自由鍛方式進(jìn)行成形，成形時馬架擴孔過程中機械手操作適當(dāng)，使用長刀桿進(jìn)行機加。
[0017]所述步驟(1)中將還料加熱到400°C保溫120min,再升溫至600°C保溫240min,再升溫至1160°C保溫350min。
[0018]所述步驟(3)中保溫時間為220min。
[0019]所述步驟(4)中保溫時間為120min。
[0020]所述步驟(5)是加熱到1160°C趁熱回爐，保溫120min，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的93%;終鍛溫度> 980°C，再加熱到1160°C趁熱回爐，保溫IOOmin,使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度> 9800C。
[0021]所述步驟(6)中保溫時間為340min。
[0022]本發(fā)明的有益效果:在鍛制環(huán)坯時不再鍛制簡單的矩形坯，而是鍛制與鍛件最終形狀更為貼近的異形坯。在最初鍛坯的階段，因為坯料的截面尺寸較大，坯料的溫降會比較低，此時能夠更有把握在較高的溫度下鍛制環(huán)坯而不產(chǎn)生過多的裂紋。在隨后的環(huán)軋過程中，因為坯料的外形與最終鍛件的外形相對較為接近，所以各部分的變形量也相對均勻，避免材質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力，從而避免了裂紋和孔洞的產(chǎn)生，再配以合理的轉(zhuǎn)鼓鍛件制造方法，有效的解決了 1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼塑性差，所制的離心機轉(zhuǎn)股鑄件容易變形、產(chǎn)生裂紋和孔洞的難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明中分料擴孔用的分料馬杠；
[0025]圖3為本發(fā)明中馬架擴孔用的擴孔馬杠；
[0026]圖4為本發(fā)明中馬架擴孔用的工裝；
[0027]圖5為本發(fā)明中馬架成型用的成形馬杠；
[0028]圖6為本發(fā)明中最終擴孔成的外形。
【具體實施方式】
[0029]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0030]1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼的化學(xué)成分為:C ( 0.03、si=l.3~2.0、Mn=L 3 ~2.00、P≤ 0.035、S ≤ 0.030、Ni=4.50 ~5.50、Cr=18.00 ~19.50、Mo=2.5 ~
3.0、N=0.05 ~0.12。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明流程包括將1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料下料、加熱，鐓粗、鉚鐓，加熱、沖孔，加熱、分料、擴孔，加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形，固溶熱處理、成形、機加。下面以規(guī)格為Φ500Χ 1020的1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料來詳細(xì)描述本發(fā)明提供的制造方法。
[0032](I)下料、加熱:[0033]將規(guī)格為Φ500Χ 1020的1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料倒圓角R30，加熱到400°C，保溫120min，再升溫至600°C保溫240min，接著升溫至1160°C保溫350min ；
[0034](2)鐓粗、鉚鐓:
[0035]鐓粗至H=562mm后進(jìn)行鉚鐓，使外徑稍帶鼓度；終鍛溫度> 980°C，鐓粗后，將坯料以一定斜度放置于上下砧，使坯料兩端面的外圓棱角與上下砧相接觸，對棱角部位進(jìn)行變形，消除變形死區(qū)，同時使坯料最終形成鼓狀；
[0036](3)加熱、沖孔:
[0037]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫220min，使用Φ200mm的沖頭進(jìn)行沖孔，脹孔至Φ 280mm ;終鍛溫度≥980 °C ；
[0038](4)加熱、分料、擴孔:
[0039]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫120min，用圖2所示的分料馬杠對坯料內(nèi)孔進(jìn)行分料，并擴孔至Φ300mm，終鍛溫度≥9800C ；
[0040](5)加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形:
[0041]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫120min，用圖3所示的擴孔馬杠和圖4所示的工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至Φ550mm ;終鍛溫度≥980 °C，1160°C趁熱回爐，保溫lOOmin，使用圖5所示的成形馬杠，以及圖4所示的工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，最終外形如圖6，終鍛溫度≥980 0C ；
[0042](6)固溶熱處理、成形、機加:
[0043]以1050°C保溫340min，水冷，該件為異形件，沿徑向截面面積變化大，若制坯時分料不準(zhǔn)確，鍛件將徹底失敗，且以自由鍛方式進(jìn)行成形，鍛件大小頭尺寸不一定協(xié)調(diào)到位，成形時馬架擴孔過程中機械手操作不當(dāng)，將導(dǎo)致內(nèi)徑呈鋸齒狀、折疊等缺陷，導(dǎo)致材料在內(nèi)徑上積留、內(nèi)徑上有傷，導(dǎo)致外徑缺肉，由于粗加工形狀在內(nèi)徑上凹槽較深，機加時必須使用長刀桿。
[0044]通過引用GB/T10901-2005《離心機性能測試方法》、JB/T9095《離心機、分離機鍛焊件常規(guī)無損檢測》等標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)檢測，采用本發(fā)明方法所制造的離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件，符合JB/T10411-2004《離心機、分離機奧氏體鋼鍛件超聲檢測及質(zhì)量評級》和GB/T285695-2012《離心機轉(zhuǎn)鼓強度計算規(guī)范》中規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；其不易變形，不易產(chǎn)生裂紋和孔洞，且綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中采用1.4462雙相鋼矩形環(huán)坯生產(chǎn)的轉(zhuǎn)鼓鍛件。本發(fā)明所述的一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，符合JB8525-1997《離心機安全要求》中的相關(guān)規(guī)定。采用本發(fā)明所制離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件生產(chǎn)的離心機，其安全性能符合JB8525-1997《離心機安全要求》中的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0045]實施例1
[0046](I)下料、加熱:
[0047]將1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料加熱到395°C保溫115min，再升溫至595°C保溫 235min，再升溫至 1155°C保溫 345min ；
[0048](2)鐓粗、鉚鐓:
[0049]鐓粗使之變形30%后進(jìn)行鉚鐓，使外徑稍帶鼓度，終鍛溫度> 980 V，鐓粗后將坯料以一定斜度放置于上、下砧，使坯料兩端面的外圓棱角與上下砧相接觸，對棱角部位進(jìn)行變形，消除變形死區(qū)，同時使坯料最終形成鼓狀；[0050](3)加熱、沖孔:
[0051]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫215min，用沖頭進(jìn)行沖孔至內(nèi)徑為外徑的40%，脹孔至內(nèi)徑為外徑的50%，終鍛溫度≥980℃；
[0052](4)加熱、分料、擴孔:
[0053]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫115，用分料馬杠對坯料內(nèi)孔進(jìn)行分料，并擴孔至內(nèi)徑為外徑的80%，終鍛溫度≥980℃；
[0054](5)加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形:
[0055]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫115，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的90% ;終鍛溫度≥980℃，再加熱到1160°C趁熱回爐，保溫95，使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度℃ 980℃ ；
[0056](6)固溶熱處理、成形、機加:
[0057]以1050°C保溫335min進(jìn)行固溶熱處理，水冷，以自由鍛方式進(jìn)行成形，成形時馬架擴孔過程中機械手操作適當(dāng)，使用長刀桿進(jìn)行機加。
[0058]實施例2
[0059](1)下料、加熱:
[0060]將1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料加熱到405°C保溫125min，再升溫至605°C保溫 245min，再升溫至 1165°C保溫 355min ；
[0061](2)鐓粗、鉚鐓:
[0062]鐓粗使之變形50%后進(jìn)行鉚鐓，使外徑稍帶鼓度，終鍛溫度> 980°C，鐓粗后將坯料以一定斜度放置于上、下砧，使坯料兩端面的外圓棱角與上下砧相接觸，對棱角部位進(jìn)行變形，消除變形死區(qū)，同時使坯料最終形成鼓狀；
[0063](3)加熱、沖孔:
[0064]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫225min，用沖頭進(jìn)行沖孔至內(nèi)徑為外徑的50%，脹孔至內(nèi)徑為外徑的60%，終鍛溫度≥9800℃ ；
[0065](4)加熱、分料、擴孔:
[0066]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫125min，用分料馬杠對坯料內(nèi)孔進(jìn)行分料，并擴孔至內(nèi)徑為外徑的90%，終鍛溫度≥980℃ ；
[0067](5)加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形:
[0068]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫125min，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的95% ；終鍛溫度≥980 °C，再加熱到1160 °C趁熱回爐，保溫105min，使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度≥ 980℃ ；
[0069](6)固溶熱處理、成形、機加:
[0070]以1050°C保溫345min進(jìn)行固溶熱處理，水冷，以自由鍛方式進(jìn)行成形，成形時馬架擴孔過程中機械手操作適當(dāng)，使用長刀桿進(jìn)行機加。
[0071]實施例3
[0072](1)下料、加熱:
[0073]將1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料加熱到400°C保溫120min，再升溫至600°C保溫 240min，再升溫至 1160°C保溫 350min ；
[0074](2)鐓粗、鉚鐓:[0075]鐓粗使之變形40%后進(jìn)行鉚鐓，使外徑稍帶鼓度，終鍛溫度> 980°C，鐓粗后將坯料以一定斜度放置于上、下砧，使坯料兩端面的外圓棱角與上下砧相接觸，對棱角部位進(jìn)行變形，消除變形死區(qū)，同時使坯料最終形成鼓狀；
[0076](3)加熱、沖孔:
[0077]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫220min，用沖頭進(jìn)行沖孔至內(nèi)徑為外徑的45%，脹孔至內(nèi)徑為外徑的55%，終鍛溫度≥9800C ；
[0078](4)加熱、分料、擴孔:
[0079]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫120min，用分料馬杠對坯料內(nèi)孔進(jìn)行分料，并擴孔至內(nèi)徑為外徑的85%，終鍛溫度≥9800C ；
[0080](5)加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形:
[0081]加熱到1160°C趁熱回爐，保溫120min，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的92.5% ;終鍛溫度≥980°C，再加熱到1160°C趁熱回爐，保溫lOOmin，使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度≥ 9800C ；
[0082](6)固溶熱處理、成形、機加:
[0083]以1050°C保溫340min進(jìn)行固溶熱處理，水冷，以自由鍛方式進(jìn)行成形，成形時馬架擴孔過程中機械手操作適當(dāng)，使用長刀桿進(jìn)行機加。
【權(quán)利要求】
1.一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:在鍛制環(huán)坯時，鍛制異形坯，主要包括以下步驟: (O下料、加熱: 將1.4462奧氏體-鐵素體型不銹鋼坯料加熱到395~405°C保溫115~125min，再升溫至595~605°C保溫235~245min，再升溫至1155~1165°C保溫345~355min ； (2)鐓粗、鉚鐓: 鐓粗使之變形30%~50%后進(jìn)行鉚鐓，使外徑稍帶鼓度，終鍛溫度> 980°C，鐓粗后將坯料以一定斜度放置于上、下砧，使坯料兩端面的外圓棱角與上下砧相接觸，對棱角部位進(jìn)行變形，消除變形死區(qū)，同時使坯料最終形成鼓狀； (3)加熱、沖孔: 加熱到1160°C趁熱回爐，保溫215~225min，用沖頭進(jìn)行沖孔至內(nèi)徑為外徑的40%~50%，脹孔至內(nèi)徑為外徑的50%~60%，終鍛溫度大于980 0C ； (4)加熱、分料、擴孔: 加熱到1160°C趁熱回爐，保溫115~125min，用分料馬杠對坯料內(nèi)孔進(jìn)行分料，并擴孔至內(nèi)徑為外徑的80%~90%，終鍛溫度大于9800C ； (5)加熱、馬架擴孔、加熱、馬架成形: 加熱到1160°C趁熱回爐，保溫115~125min，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的90%~95% ;終鍛溫度大于980°C，再加熱到1160°C趁熱回爐，保溫95~105min，使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度> 980°C ； (6)固溶熱處理、成形、機加: 1050°C保溫335~345min進(jìn)行固溶熱處理，水冷，以自由鍛方式進(jìn)行成形，成形時馬架擴孔過程中機械手操作適當(dāng)，使用長刀桿進(jìn)行機加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:所述步驟(I)中將坯料加熱到400°C保溫120min，再升溫至600°C保溫240min，再升溫至1160°C保溫350mino
3.根據(jù)權(quán)利要求1~2任一所述的一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:所述步驟(3)中保溫時間為220min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:所述步驟(4)中保溫時間為120min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:所述步驟(5)是加熱到1160°C趁熱回爐，保溫120min，用擴孔馬杠和工裝進(jìn)行馬架擴孔，馬架擴孔至內(nèi)徑為外徑的93% ；終鍛溫度大于980 V，再加熱到1160°C趁熱回爐，保溫lOOmin，使用成形馬杠和工裝進(jìn)行馬架最終擴孔和成形，終鍛溫度> 9800C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心機用轉(zhuǎn)鼓鍛件的制造方法，其特征在于:所述步驟(6)中保溫時間為340min。
【文檔編號】B21J5/00GK103480784SQ201310445221
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】宋捷, 吳永安, 王治武, 項春花, 楊汝彪 申請人:貴州航宇科技發(fā)展股份有限公司