超合金和耐热钢棒的轧制成型方法

专利名称：超合金和耐热钢棒的轧制成型方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢棒和超合金材料的热加工方法。
背景技术：
在第18卷07期发明专利公报上曾公开过一种《铬锰镍氮系奥氏体耐热钢棒的成型方法》(专利号00110100.3)其主要内容是轧制采用电弧炉冶炼或经电渣重熔并锻压的方坯，于加热炉中加热后在轧机上轧制，轧出的钢条在盘圆机上同步卷曲成盘圆。固熔是将盘圆置于加热温度为1110-1180℃连续式固熔炉内处理后水冷。矫直是将盘圆置于矫直机进料辊前部的盘圆固定器上，经矫直机矫直后定尺剪断。最后在无心磨床上磨制。由上述方法制得的钢棒可作为汽车等发动机在650-800℃温度使用的气门材料。但是，目前大功率内燃机均采用“中空充钠”气门。该气门的结构变化，要求所用的材质应具备高温下强度高、抗冲击性能好、无缺口、耐腐蚀、抗氧化等性能。目前铬锰镍氮系奥氏体耐热钢中有的钢种如EMS247、6Cr21Mn10MoVNbN具有上述优良性能，但是它们最佳热加工变形温度范围小，轧制过程降温速度快，难以保证适宜的终轧温度，使热加工成型困难，这样便导致钢材外部尺寸公差及内在金相组织很难达到规定的质量标准。由于轧制成材率低，使产品成本大幅度提高。

发明内容
本发明的目的在于提供一种轧制铬锰镍氮系奥式体耐热钢棒和超合金钢棒成材率高的轧制成型方法。本发明主要是以现有技术为基础，只是在两部轧机组之间设置在线温度补偿装置，即钢条从第一部轧机组出来后进入设在辊道的温度补偿装置，升温100-150℃后再进入第二部轧机组。该补偿加热装置为再热炉，其主要包括有炉体和热源。其中有耐火材料构成的隧道式炉体，其两端开口为钢条进出口，炉腔即为钢条通道。最好钢条进出口部分的炉腔呈锥形，以使钢条行进通畅。上述设在两部轧机组之间的再热炉可以是设一个，也可以是设多个。为防止钢条的热量散失，在钢条裸露部分的外面设有保温罩。在上述再热炉内设有热源，其可以是直接加热式的热源，如在炉体内设有可燃气体(液化气、天然气、煤气)喷嘴，其进口端与和储气罐相连的导管连接，其出口端与炉腔相连通。该喷嘴中喷出的可燃气体火焰可将行进的钢条直接加热；还有间接加热式的热源，如在炉体内设有与电源相连的变频线圈，该通电线圈所产生的感生电流，将其感应加热；还有一种间接加热式热源，如在炉腔内设耐热钢管，钢管外由可燃气体加热，钢条在钢管内行进时即被加热。上述热源可以是一个，但最好是多个，以便将钢条的温度提升得快一些、高一些。不论每根钢条经过几个再热炉，每个再热炉中又有几个热源，其都要使行进的钢条温升达到100-150℃，这样可保证终轧温度大于或等于850℃。
本发明相比现有技术具有如下优点1、由于本发明保证了终轧温度在正常范围内，因此有效地改善了产品内在质量、外观形貌及金相组织，使之性能稳定，全部达到规定的技术标准，大大地提高了综合成材率，从而降低了生产成本。
2、本发明不仅适用于加工EMS247钢种，同时也适用于加工其它难变形的高温合金。


图1是本发明轧制过程示意简图。
图2是本发明例1再热炉主视剖面示意图。
图3是图2的A-A视图。
图4是图3的B-O-O-B视图。
图5是本发明例2再热炉主视剖面示意图。
图6是图5的C-C视图。
图7是图6的D-O-O-D视图。
具体实施例方式
例1取由电弧炉冶炼和锻压后的30千克钢种为EMS247的60毫米方坯，再经予处理后置于加热炉中于1150-1180℃温度加热，均热后保温30分钟出炉，进入调整好各道次孔型的横列式350轧机组1。在350轧机组最后一道第8个孔型辊道上，设有3个再热炉2。经过上述再热炉组的钢条升温100-120℃之后又进入与其对应的调整好各道次孔型的横列式250轧机组3，进行连续轧制，如图1所示，终轧温度850℃，与此同时，钢条4在盘圆机上卷曲。另在两个再生炉之间钢条裸露部分的外面设有两端固定在再热炉上的管型保温罩5。在图2、图3和图4所示的本发明再热炉的结构示意图中，该再热炉由高强度浇注料6、浇注料预制块7、硅酸铝纤维8等耐火材料构成隧道式炉体2，炉体外面包有钢板9。在内有水平及竖直加强筋10的上炉体上设有与炉腔相连通的排烟管11。钢条进出口部分的炉腔12呈圆锥形，炉腔内两侧还设有导向斜面13。在炉体两侧壁上设有热源喷嘴通孔14，其内可插有热源喷嘴，该热源喷嘴的进口端与和储罐相连的管道相连，出口端与炉腔相连通。
例2取由电弧炉冶炼和锻压后的45千克钢种为6Cr21Mn10MoVNbN的70毫米方坯，再经予处理后置于加热炉中于1160-1180℃温度加热，均热后保温40分钟出炉，进入调整好各道次孔型的横列式350轧机组。在350轧机组最后一道第8个孔型辊道上，在靠近250轧机组附近设4个再热炉。经过上述再热炉组的钢条升温120-150℃之后又进入与其对应的调整好各道次孔型的横列式250轧机组，进行连续轧制，终轧温度900℃，与此同时，钢条在盘圆机上卷曲。在图5、图6和图7所示的本发明再热炉的结构示意图中，该再热炉由高强度浇注料6、浇注料预制块7、硅酸铝纤维8等耐火材料构成隧道式炉体2，炉体外面包有钢板9。在上炉体上设有与炉腔相连通的排烟管11。炉腔底面15呈V形，其两端与钢条进出口相对应。该钢条进出口部分的炉腔12呈锥形。炉腔内两侧还设有导向斜面13。在炉体两侧壁上设有热源喷嘴通孔14，其内可插有热源喷嘴，该热源喷嘴的进口端与储罐相连的管道相连，出口端与炉腔相连通。
权利要求
1.一种超合金和耐热钢棒的轧制成型方法，其采用电弧炉冶炼或电渣重熔并锻压后的方坯，经予处理后置于加热炉中于1150-1180℃温度加热至保温后，置于轧机上轧制，轧出的钢条在盘圆机上同步卷曲，其特征在于钢条从第一部轧机出来后进入设在辊道上的温度补偿装置升温100-150℃后再进入第二部轧机组。
2.根据权利要求1所述的超合金和耐热钢棒的轧制成型方法，其特征在于补偿加热装置为再生炉，其有由耐火材料构成的隧道式炉体，在炉体内设有热源。
3.根据权利要求2所述的超合金和耐热钢棒的轧制成型方法，其特征在于其热源为进口端与和储气罐相连的导管相接，出口端与炉腔相连通的喷嘴。
4.根据权利要求3所述的超合金和耐热钢棒的轧制成型方法，其特征在于钢条出口部分的炉腔呈锥形。
5.根据权利要求4所述的超合金和耐热钢棒的轧制成型方法，其特征在于在钢条裸露部分外面设有保温罩。
全文摘要
一种超合金和耐热钢棒的轧制成型方法，其采用电弧炉冶炼或电渣重熔并锻压后的方坯，经予处理后置于加热炉中于1150℃－1180℃温度加热至保温后，置于轧机上轧制，轧出的钢条在盘圆机上同步卷曲，钢条从第一部轧机出来后进入设在辊道上的温度补偿装置升温100℃－150℃后再进入第二部轧机组。由于本发明保证了终轧温度在正常范围内，因此有效地改善了产品内在质量、外观形貌及金相组织，使之性能稳定，全部达到规定的技术标准，大大地提高了综合成材率，从而降低了生产成本。本发明不仅适用于加工EMS247钢种，同时也适用于加工其它难变形的高温合金。
文档编号B21B37/74GK1559712SQ20041002138
公开日2005年1月5日 申请日期2004年3月12日 优先权日2004年3月12日
发明者徐世有, 范垂刚, 徐振伟 申请人:大连汇金泰高科技有限责任公司