专利名称：一种方钢生产方法
技术领域：
本发明属金属铸造领域，涉及一种方钢生产方法。
背景技术：
在锻造加工过程中，锻压可以压密或焊合铸态金属组织中的缩孔、缩松、空隙、气泡和裂纹等缺陷，又能细化晶粒和破碎夹杂物，从而获得一定的锻造流线组织。在实际生产中，常根据生产需求，各种锻件，例如主要用于生产各种重要的、承受重载荷的机器零件或毛坯，如机床的主轴和齿轮、内燃机的连杆、起重机的吊钩等加工过程中都需要对其镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形，在锻造过程中，由于高温下金属表面的氧化和冷却收缩等各方面的原因，锻件精度不高、表面质量不好，加之锻件结构工艺性的制约，锻件通常只作为机器零件的毛坯。热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压，提高温度能改善金属的塑性， 有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。完成锻造形成锻件后，需要对锻件进行冷却，换句话说就是使得锻件热量散失直至锻件温度与环境温度达到平衡的过程。影响锻件冷却速度的因素有两方面，一是外部条件，二是内部条件；对于外部条件，如是否有冷却系统，所处环境是否通风等；对于内部条件，如锻件壁厚、内部结构等，壁厚厚的地方比壁厚薄的地方散热快，因为厚度大所携带的能量也多，散热自然就慢一些，其次表面结构比内部结构散热快，因为热量散失是由内向外的辐射式散失。冷却速度肯定会对质量有影响的，锻件冷却是热胀冷缩中冷缩的过程，如果锻件一个部位缩的快，一个部位缩的慢，锻件受内部应力作用，会导致锻件变形、铸造缺陷等情况的发生。目前对锻件进行冷却时，要么进行空气冷却，要么进行砂冷，由于冷却的盲目性，使得冷却后的锻件有很大的冷却应力，容易产生裂纹以及钢的晶粒过分长大。特别是小型锻件，由于锻件表面和中心部分的马氏体转变不是同时发生，造成组织应力与冷却时的温度应力叠加而使锻件表面形成裂纹。为了防止钢锻后冷却产生裂纹，应采用缓冷，一般是将锻件放在200°C左右的炉墙中或石棉保温箱中冷却，或是转入600°C炉中保温并随炉冷却。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种工艺精度高、表面质量好、铸造工艺简单可靠、可防止钢的晶粒过分长大、有利于内应力的扩散、不易变形以及可消除和降低白点的的方钢生产方法。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种方钢生产方法，其特殊之处在于 所述方钢生产方法包括以下步骤1)对方钢进行锻压处理；2)将锻压后的方钢进行冷却处理。
上述步骤1)的具体实现方式是1. 1)制备方钢加热曲线图，所述方钢加热曲线图的横坐标是加热时间，纵坐标是加热温度；1. 2)根据步骤1. 1)所得到的方钢加热曲线图将方钢进行加热处理；1. 3)将加热后的方钢进行墩粗和拔长处理。上述步骤1. 1)的具体实现方式是1. 1. 1)选取不同的钢种并获取其自身加热特性；1. 1. 2)根据步骤1. 1. 1)所得到的不同钢种的加热特性确定不同钢种的进炉温度、始锻温度以及出炉温度；1. 1. 3)确定不同钢种在锻压时加热时间；1. 1. 4)以横坐标为加热时间，纵坐标为加热温度绘制不同钢种的加热曲线图。上述步骤1. 2)的具体实现方式是1.2. 1)入炉温度50度；1.2. 2)快速升温至900° 士 10°，所述快速升温的幅度是每小时在50° 100° 之间；1.2.3)慢速升温至1250° 士 10°，所述慢速升温的幅度是每小时不高于50° ；
1.2.4)保温 40 60 分钟；1.2.5)出炉。上述步骤1. 3)中对已经完成加热处理的方钢进行墩粗和拔长处理的次数至少两次。上述步骤2、的具体实现方式是2. 1)将锻件埋入砂中，所述锻件埋入砂中的起始温度是700 800°C ；2. 2)将锻件从砂中取出。上述步骤2. 1)中将锻件埋入砂中时，所述砂体覆盖锻件的厚度不低于20公分。上述步骤2. 2)中锻件从砂中取出的温度不高于150°C。本发明的优点是本发明所采用的方钢锻压工艺改变了传统盲目锻压造成的各种缺陷，对多种钢种的锻压过程尤其是升温锻压过程进行彻底改变，并在此基础上进一步的明确了确定进炉温度，始锻温度、出炉温度，每小时升温的幅度等工艺条件，使得能锻压具有很强的目标性与可控性，保证了方钢的组织性能，工艺简单可行，锻压后的方钢精度进一步提高；同时，将传统的仅进行一次墩粗和拔长操作变为多次，使得锻压后的方钢内部结构质地紧密，没有空隙以及表面质量好，经过多次墩粗和拔长操作后能迅速提高温度能改善金属的塑性，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂，使用效果非常好。同时，本发明所采用的方钢埋砂冷却工艺与传统盲目埋砂冷却不同的是对开始埋砂的温度、埋砂覆盖钢的厚度以及出砂温度等各种条件都进行了限定，使得钢锻件在铸造结束冷却后防止钢的晶粒过分长大、有利于内应力的扩散、不易变形以及起到扩氢作用，消除和降低白点的危害，使用方便，操作简单，冷却效果显著。
具体实施例方式
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本发明提供了一种方钢生产方法，该方钢生产方法包括以下步骤1)对方钢进行锻压处理1. 1)制备方钢加热曲线图，所述方钢加热曲线图的横坐标是加热时间，纵坐标是加热温度1. 1. 1)选取不同的钢种并获取其自身加热特性；1. 1. 2)根据步骤1. 1. 1)所得到的不同钢种的加热特性确定不同钢种的进炉温度、始锻温度以及出炉温度；1. 1. 3)确定不同钢种在锻压时加热时间；1. 1. 4)以横坐标为加热时间，纵坐标为加热温度绘制不同钢种的加热曲线图。1. 2)根据步骤1. 1)所得到的方钢加热曲线图将方钢进行加热处理1. 2. 1)入炉温度50度；1.2. 2)快速升温至900° 士 10°，所述快速升温的幅度是每小时在50° 100° 之间；1.2.3)慢速升温至1250° 士 10°，所述慢速升温的幅度是每小时不高于50° ；1. 2. 4)保温 40 60 分钟；1.2.5)出炉。1. 3)将加热后的方钢进行墩粗和拔长处理，对已经完成加热处理的方钢进行墩粗和拔长处理的次数至少两次。2)将锻压后的方钢进行冷却处理2. 1)将锻件埋入砂中，所述锻件埋入砂中的起始温度是700 800°C;中将锻件埋入砂中时，所述砂体覆盖锻件的厚度不低于20公分。2. 2)将锻件从砂中取出，取出的温度不高于150°C。
权利要求
1.一种方钢生产方法，其特征在于所述方钢生产方法包括以下步骤1)对方钢进行锻压处理；2)将锻压后的方钢进行冷却处理。
2.根据权利要求1所述的方钢生产方法，其特征在于所述步骤1)的具体实现方式是1.1)制备方钢加热曲线图，所述方钢加热曲线图的横坐标是加热时间，纵坐标是加热温度；1. 2)根据步骤1. 1)所得到的方钢加热曲线图将方钢进行加热处理； 1.3)将加热后的方钢进行墩粗和拔长处理。
3.根据权利要求2所述的方钢生产方法，其特征在于所述步骤1.1)的具体实现方式是1.1.1)选取不同的钢种并获取其自身加热特性；1. 1. 2)根据步骤1. 1. 1)所得到的不同钢种的加热特性确定不同钢种的进炉温度、始锻温度以及出炉温度；1. 1. 3)确定不同钢种在锻压时加热时间；1. 1.4)以横坐标为加热时间，纵坐标为加热温度绘制不同钢种的加热曲线图。
4.根据权利要求3所述的方钢生产方法，其特征在于所述步骤1.2)的具体实现方式是1. 2. 1)入炉温度50度；1.2.2)快速升温至900°士 10°，所述快速升温的幅度是每小时在50° 100°之间；1.2.3)慢速升温至1250°士 10°，所述慢速升温的幅度是每小时不高于50° ； 1. 2. 4)保温40 60分钟；1.2. 5)出炉。
5.根据权利要求4所述方钢生产方法，其特征在于所述步骤1. 中对已经完成加热处理的方钢进行墩粗和拔长处理的次数至少两次。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的方钢生产方法，其特征在于所述步骤2) 的具体实现方式是2.1)将锻件埋入砂中，所述锻件埋入砂中的起始温度是700 800°C ； 2. 2)将锻件从砂中取出。
7.根据权利要求6所述的方钢生产方法，其特征在于所述步骤2.1)中将锻件埋入砂中时，所述砂体覆盖锻件的厚度不低于20公分。
8.根据权利要求7述的方钢生产方法，其特征在于所述步骤2.2)中锻件从砂中取出的温度不高于150°C。
全文摘要
本发明涉及一种方钢生产方法，该方钢生产方法包括以下步骤1)对方钢进行锻压处理；2)将锻压后的方钢进行冷却处理。本发明提供了一种工艺精度高、表面质量好、铸造工艺简单可靠、可防止钢的晶粒过分长大、有利于内应力的扩散、不易变形以及可消除和降低白点的的方钢生产方法。
文档编号B21J5/06GK102218492SQ20111012543
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者周东平 申请人:无锡市乾丰锻造有限公司