一种H13空心芯棒的制造方法与流程

文档序号:12049298阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,利用垂直挤压预制管坯,通过旋转精密空心缩径锻造,锻后芯棒外径尺寸公差达到±0.5mm,内径尺寸公差达到±2mm,制成力学性能满足RP0.2≥930MPa,Rm≥1150MPa,A≥10%,AKV2≥30J的H13空心芯棒。

2.根据权利要求1所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,制造方法步骤如下:

1)炼钢:采用电炉熔炼+LF精炼+VD处理的方法进行冶炼;

2)浇铸:采用水冷模进行浇铸;

3)高温均质化处理:采用阶梯加热方式;

4)垂直挤压:采用黑色金属垂直挤压机将经镦粗、穿孔的钢锭挤压成管坯,挤压后进行细晶化+扩氢热处理;

5)旋转锻造:采用旋转精锻机,通过多道次小变形的方式,对挤压管坯进行空心缩径锻造,锻后立即进行水空双介质交替循环冷却处理;

6)热处理:等温球化退火+高温正火+调质处理,等温球化退火、高温正火和淬火采用井式加热炉,回火采用旋转井式加热炉。

3.根据权利要求2所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,步骤1)电炉出钢前控制钢液中碳含量≥0.15%,精炼过程中铝含量控制为0.008%~0.025%,VD处理后控制钢液中自由氧含量≤6ppm。

4.根据权利要求2所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,步骤2)采用水冷模浇铸,浇注时保证钢液温度不低于1560℃,冷却管水压为0.15~0.4MPa,出水口温度为30~45℃。

5.根据权利要求2所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,步骤3)高温均质化处理时,加热速度不高于80℃/h,预热温度为550~600℃,保温时间2~3h,加热温度为1250~1270℃,保温时间为25~30h。

6.根据权利要求2所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,步骤4)采用垂直挤压预制空心芯棒管坯,挤压温度为1270~1290℃,挤压后进行细晶化+扩氢热处理,首先将挤压后的工件空冷至320~350℃,保温时间为3~5h,再加热至1030~1050℃,保温时间为3~5h,再空冷至710~720℃,保温时间为20~30h。

7.根据权利要求2所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,步骤5)采用旋转精密空心缩径锻造成形,始锻温度为1160~1180℃,终锻温度≥950℃,总锻造比≥2.0,单道次缩径系数为0.80~0.92,轴向进给速度为3~4m/min,周向旋转角度为10~16º,锻造频次为180~240min-1,保证锻后芯棒外径尺寸公差达到±0.5mm,内径尺寸公差达到±2mm,并消除挤压产生的过热组织;锻造后立即进行水空双介质交替循环冷却处理,工件入水温度不低于900℃,单次水冷和空冷时间均为60~90s,保证工件出水后表面最高回升温度为320~350℃,工件截面温度为320~500℃,抑制网状碳化物的析出及冷裂纹的产生。

8.根据权利要求2所述的一种H13空心芯棒的制造方法,其特征在于,步骤6)等温球化退火加热温度为860~870℃,保温时间为10~15h,以≤10℃/h的速度炉冷至790℃,再以≤20℃/h的速度炉冷至600℃后出炉空冷;高温正火加热温度为1030~1050℃,保温时间为4~6h,出炉空冷,再加热至760±10℃,保温6~8h,炉冷至≤500℃出炉空冷;淬火加热温度为1030~1040℃,保温时间为4~6h,出炉水冷;回火加热温度为610~645℃,保温时间为8~10h,出炉空冷,回火进行两次,第二次回火比第一次回火温度高10~15℃。

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