用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法与流程

本申请涉及一种环形锻件，特别是涉及一种用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法，主要应用于风机。

背景技术：

风轮机是一种将机械能转换成电能的装置。典型的风轮机包括安装在塔上的机舱，所述塔内容置传动部件，所述传动部件用于将转子的旋转传递给发电机。

风轮机的效率取决于多个因素。其中一个转子叶片相对于气流的定向，该定向通常由浆距系统(pitch system)控制，所述浆距系统允许调整转子叶片的桨叶角(pitch angle)，以将转子速度维持在一恒定值或给定的范围内。否则，特别是在较高风速情况下，转子的负荷会超出风轮机结构强度所设置的限度。

应用于风轮机中G114锻件在加工过程中通常存在大面积变形的问题，影响风轮机的使用寿命和工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于42CrMo4环形锻件的合金及环形锻件的制造方法，

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种用于42CrMo4环形锻件的合金，其化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.38～0.45；Si：≤0.4；Mn：0.6～0.9；P≤0.02；S≤0.02；Cr：0.9～1.2；Mo：0.15～0.3；Cu：≤0.3；O：≤25ppm；H：≤2ppm；Ti：≤100ppm；余量为Fe。

本申请实施例还公开了一种42CrMo4环形锻件的制造方法，该42CrMo4环形锻件尺寸为Φ3362mm×Φ2692mm×150mm，其制造方法包括：

(1)、下料；

(2)、装炉加热：

控制进炉温度≤900℃，以≤180℃/h速度升温至1100±20℃，保温2～4h；

以≤180℃/h速度升温至1250±20℃，保温3～5小时；

(3)、锻造：

坯料墩粗前去除上下端面的氧化皮；

下料规格为Φ700mm滚圆，墩粗至Φ1500mm×350mm，Φ440冲孔，墩粗比4.6；

碾环成型，碾环比3.0；

(4)、粗车矩形；

(5)、正火；

(6)、粗车台阶；

(7)、调质热处理；

(8)、半精车；

(9)、去应力退火；

(10)、成品加工。

优选的，在上述的42CrMo4环形锻件的制造方法中，所述步骤(5)中，正火过程包括：控制装炉温度≤300℃，以≤180℃/h速度升温至900±10℃，保温9.5h，空冷；

优选的，在上述的42CrMo4环形锻件的制造方法中，所述步骤(7)中，调质热处理过程包括：

以≤180℃/h速度升温至850±10℃，保温7.5h，水冷；

以≤150℃/h速度升温至640±10℃，保温11h，空冷。

优选的，在上述的42CrMo4环形锻件的制造方法中，所述步骤(9)中，去应力退火过程包括：

以≤120℃/h速度升温至600±10℃，保温12h，空冷。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明锻造方法获得的锻件加工过程中不易变形，具有优异的力学性能，满足在风轮机中的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中装炉加热的曲线图；

图2所示为本发明具体实施例中正火加热曲线图；

图3所示为本发明具体实施例中调质热处理曲线图；

图4所示为本发明具体实施例中去应力退火曲线图。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本实施例用于42CrMo4环形锻件的合金，其化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.38～0.45；Si：≤0.4；Mn：0.6～0.9；P≤0.02；S≤0.02；Cr：0.9～1.2；Mo：0.15～0.3；Cu：≤0.3；O：≤25ppm；H：≤2ppm；Ti：≤100ppm；余量为Fe。

42CrMo4环形锻件成品目标尺寸为Φ3362mm×Φ2692mm×150mm。

42CrMo4环形锻件的制造方法，包括：

(1)、下料；

(2)、装炉加热：

结合图1所示，控制进炉温度≤900℃，以≤180℃/h速度升温至1100±20℃，保温2～4h；

以≤180℃/h速度升温至1250±20℃，保温3～5小时；

(3)、锻造：

坯料墩粗前去除上下端面的氧化皮；

下料规格为Φ700mm滚圆，墩粗至Φ1500mm×350mm，Φ440冲孔，墩粗比4.6；

碾环成型，碾环比3.0；

(4)、粗车矩形；

(5)、正火，结合图2所示：

控制装炉温度≤300℃，以≤180℃/h速度升温至900±10℃，保温9.5h，空冷；

(6)、粗车台阶；

(7)、调质热处理，结合图3所示：

以≤180℃/h速度升温至850±10℃，保温7.5h，水冷；

以≤150℃/h速度升温至640±10℃，保温11h，空冷。

(8)、半精车，双边多预留5mm；

(9)、去应力退火，结合图4所示：

以≤120℃/h速度升温至600±10℃，保温12h，空冷。

(10)、成品加工。

对锻件进行力学性能检测，参数如表1。

表1

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。