一种EMS247奥氏体气阀钢热挤压用棒材的制备方法与流程

本发明属于金属加工技术领域，具体为一种ems247奥氏体气阀钢热挤压用棒材的制备方法。

背景技术：

ems247(51cr8si2)奥氏体气阀钢，对应日本牌号是suh11，应用于内燃机气门发动机的排气门材料，主要作为进气门材料，此材料具有碳含量高，且含铬、硅，属中碳奥氏体材料，具备相当的耐磨、耐腐蚀作用，目前已实现国产化，ems247(51cr8si2)奥氏体气阀钢用于热挤压的棒材，提供给客户使用，代替原有的电镦制造气门生产方法，具有成本优化，资源消耗少的优点。

市场上的矫直机需要人工输送盘条，大大提高力工人的劳动强度，且不能调节导向轮一与导向轮二之间的距离，当盘条直径改变时不能输送，不利于盘条的矫直，为此，我们提出一种ems247奥氏体气阀钢热挤压用棒材的制备方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种ems247奥氏体气阀钢热挤压用棒材的制备方法，以解决上述背景技术中提出的市场上的矫直机需要人工输送盘条，大大提高力工人的劳动强度，且不能调节导向轮一与导向轮二之间的距离，当盘条直径改变时不能输送，不利于盘条的矫直的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种ems247奥氏体气阀钢热挤压用棒材的制备方法，该棒材的制备方法具体步骤如下：

步骤一：在电弧炉中配入废钢和高碳铬铁等合金料，进行合金的熔化初炼；

步骤二：钢包精炼炉冶炼；

步骤三：vd炉真空精炼；

步骤四：弧形方坯连铸机连铸，得到电渣母材坯料；

步骤五：电渣重熔；

步骤六：高线轧制，得到85cr18mo2v热轧盘条；

步骤七：退火；

步骤八：矫直；

步骤九：磨光、检验入库。

优选的，步骤一中合金的ebt出钢温度≥1600℃，p≤0.040%，步骤二中所述钢包精炼炉冶炼的具体过程如下：

s1：调整合金成分，升温精炼，并进行脱氧；

s2：取样分析，当各个合金成分达到国标要求后，出钢转至vd工位。

优选的，步骤三中所述vd炉真空精炼的具体步骤如下：

ss1：进入vd炉前先除渣，除渣后将合金放入vd炉进行精炼，抽真空，且真空度达到67pa时保持时间≥12分钟；

ss2：破真空后，测温、取样分析，并加入覆盖剂,保持弱吹氩；

ss3：镇静时间≥10分钟且温度≥1500℃时，转至连铸机平台；

其中，所述连铸机平台选用弧形方坯连铸机连铸。

优选的，步骤四中所述弧形方坯连铸机连铸需注意以下三点：

一：浇注时采用结晶器与末端电磁搅拌的组合方式，且目标温度需控制为1450-1470℃，目标拉速需控制为为1.0-1.2m/min；

二：冷却控制方式为二冷区采用三段式分区配水的方式，比水量随着拉速自动匹配；

三：出坯时定尺切割，空冷堆放。

优选的，步骤五中所述电渣重熔的具体步骤如下：

a1：将电渣母材坯料与假电极焊接，进行电渣重熔，得到电渣钢锭；

a2：电渣钢锭脱模后，15分钟内进入砂坑缓冷；

其中，电渣重熔电流为5000-6000a，电压为50-55v，控制重熔时间为120-160分钟；钢锭采取埋砂缓冷，保持钢锭缓冷至室温后出坑，转场轧制。

优选的，步骤六中所述高线轧制的加热仪器为推钢式加热炉或步进式加热炉，初轧方坯加热温度按以下要求控制：预热段：≤920℃；加热段：920～1020℃，均热段：1130～1150℃；开轧温度：1120～1140℃，终轧吐丝温度控制≥900℃，精轧速度控制在28～35m/s，空冷进入集卷线进行收集，转入热处理工序，热轧盘条不圆度控制±0.15mm。

优选的，步骤七中所述退火表示对85cr18mo2v热轧盘条在6小时内进行退火处理，且退火采用台车式电炉，随炉升温至室温到850℃，升温时间≥4小时，当达到850±10℃时保温4～4.5小时，然后随炉冷却至600℃以下后空冷；步骤八中矫直表示在85cr18mo2v热轧盘条退火热处理后，将85cr18mo2v热轧盘条浸入石灰涂层溶液中保持片刻，拉出，然后自然干燥，以表面涂层干燥、发白为准，然后通过矫直机进行矫直；步骤九中所述磨光、检验入库表示对矫直后的85cr18mo2v热轧盘条进行磨制加工，采用无心磨磨光，分为粗磨与精磨，磨光后的85cr18mo2v热轧盘条进行ndt无损检测，检验合格后产品入库。

优选的，步骤八矫直中所述矫直机包括支撑台，所述支撑台的上端左侧边缘位置设置有传动箱一，所述传动箱一的左端活动安装有调节盘，所述调节盘的一端连接有连接杆，所述连接杆上设置有四组齿轮，所述支撑台的上端且位于传动箱一的右侧设置有矫直箱与传动箱二，且传动箱二位于矫直箱的右侧。

优选的，所述传动箱一的前端开设有四组活动孔，所述活动孔内均设置有两组限位杆，所述活动孔内活动安装有活动板，所述活动板的前端设置有导向轮二，所述导向轮二的下方设置有导向轮一，所述导向轮一的一端连接有传动轴，且传动轴的另一端连接有电机。

优选的，所述活动板的上端开设有两组限位孔，所述限位孔与限位杆相契合，活动板的后端连接有连接板，所述连接板上开设有若干组齿槽，所述齿槽与齿轮相啮合，所述矫直箱的左端开设有出口，所述矫直箱的右端开设有进口，所述矫直箱的内部左侧设置若干组水平轮，每组所述水平轮分为上下两个，所述矫直箱的内部右侧设置有若干组竖直轮，每组所述竖直轮分为前后两个，且竖直轮相互交错设置，所述水平轮与竖直轮均活动安装在矫直箱内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用连铸母材和电渣重熔的冶金方法手段生产钢坯，克服了奥氏体高温变形抗力大难以连铸的难题，改善了一次碳化物形态及分布情况，降低了坯料中的各种偏析、疏松等冶金缺陷，有效的细化原始坯料的组织，节省能源消化，降低了生产成本。

2、本发明采取电渣钢锭一火成材，显著提高了生产效率，盘条采用磨制加工，不产生酸洗液的污染等问题，达到降本增效的目的，改善了劳动条件，减轻了工人的劳动强度。

3、该矫直机通过转动调节盘，能够使连接杆上的齿轮进行转动，从而与齿轮相啮合的连接板能够带动活动板在活动孔内上下移动，从而能够调节导向轮二与导向轮一之间的距离，能够适用于不同直径的盘条，方便对盘条进行运输，使用方式简单，能够避免手动输送，有利于盘条的矫直。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的传动箱一的截面图。

图3是本发明的活动板结构示意图。

图4是本发明的矫直箱的俯视图。

图中：1、支撑台；2、出口；3、水平轮；4、竖直轮；5、调节盘；6、传动箱一；8、矫直箱；9、活动板；10、限位杆；11、齿轮；12、连接杆；13、导向轮一；14、传动轴；15、电机；16、导向轮二；17、限位孔；18、连接板；19、齿槽；20、进口；21、活动孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种ems247奥氏体气阀钢热挤压用棒材的制备方法，该棒材的制备方法具体步骤如下：

步骤一：在电弧炉中配入废钢和高碳铬铁等合金料，进行合金的熔化初炼；

步骤二：钢包精炼炉冶炼；

步骤三：vd炉真空精炼；

步骤四：弧形方坯连铸机连铸，得到电渣母材坯料；

步骤五：电渣重熔；

步骤六：高线轧制，得到85cr18mo2v热轧盘条；

步骤七：退火；

步骤八：矫直；

步骤九：磨光、检验入库。

步骤一中合金的ebt出钢温度≥1600℃，p≤0.040%，步骤二中钢包精炼炉冶炼的具体过程如下：

s1：调整合金成分，升温精炼，并进行脱氧；

s2：取样分析，当各个合金成分达到国标要求后，出钢转至vd工位；

其中达到国标要求的具体表现为：白渣保持时间≥10分钟，温度≥1600℃。

步骤三中vd炉真空精炼的具体步骤如下：

ss1：进入vd炉前先除渣，除渣后将合金放入vd炉进行精炼，抽真空，且真空度达到67pa时保持时间≥12分钟；

ss2：破真空后，测温、取样分析，并加入覆盖剂,保持弱吹氩；

ss3：镇静时间≥10分钟且温度≥1500℃时，转至连铸机平台；

其中，连铸机平台选用弧形方坯连铸机连铸。

步骤四中弧形方坯连铸机连铸需注意以下三点：

一：浇注时采用结晶器与末端电磁搅拌的组合方式，且目标温度需控制为1450-1470℃，目标拉速需控制为为1.0-1.2m/min；

二：冷却控制方式为二冷区采用三段式分区配水的方式，比水量随着拉速自动匹配；

三：出坯时定尺切割，空冷堆放。

步骤五中电渣重熔的具体步骤如下：

a1：将电渣母材坯料与假电极焊接，进行电渣重熔，得到电渣钢锭；

a2：电渣钢锭脱模后，15分钟内进入砂坑缓冷；

其中，电渣重熔电流为5000-6000a，电压为50-55v，控制重熔时间为120-160分钟；钢锭采取埋砂缓冷，保持钢锭缓冷至室温后出坑，转场轧制。

步骤六中高线轧制的加热仪器为推钢式加热炉或步进式加热炉，初轧方坯加热温度按以下要求控制：预热段：≤920℃；加热段：920～1020℃，均热段：1130～1150℃；开轧温度：1120～1140℃，终轧吐丝温度控制≥900℃，精轧速度控制在28～35m/s，空冷进入集卷线进行收集，转入热处理工序，热轧盘条不圆度控制±0.15mm。

步骤七中退火表示对85cr18mo2v热轧盘条在6小时内进行退火处理，且退火采用台车式电炉，随炉升温至室温到850℃，升温时间≥4小时，当达到850±10℃时保温4～4.5小时，然后随炉冷却至600℃以下后空冷；步骤八中矫直表示在85cr18mo2v热轧盘条退火热处理后，将85cr18mo2v热轧盘条浸入石灰涂层溶液中保持片刻，拉出，然后自然干燥，以表面涂层干燥、发白为准，然后通过矫直机进行矫直；步骤九中磨光、检验入库表示对矫直后的85cr18mo2v热轧盘条进行磨制加工，采用无心磨磨光，分为粗磨与精磨，磨光后的85cr18mo2v热轧盘条进行ndt无损检测，检验合格后产品入库。

通过上述技术方案：本发明采用连铸母材和电渣重熔的冶金方法手段生产钢坯，克服了奥氏体高温变形抗力大难以连铸的难题，改善了一次碳化物形态及分布情况，降低了坯料中的各种偏析、疏松等冶金缺陷，有效的细化原始坯料的组织，节省能源消化，降低了生产成本；本发明采取电渣钢锭一火成材，显著提高了生产效率，盘条采用磨制加工，不产生酸洗液的污染等问题，达到降本增效的目的，改善了劳动条件，减轻了工人的劳动强度。

实施例2

请参阅图1-4，本实施例中矫直机包括支撑台1，支撑台1的上端左侧边缘位置设置有传动箱一6，传动箱一6的左端活动安装有调节盘5，调节盘5的一端连接有连接杆12，连接杆12上设置有四组齿轮11，支撑台1的上端且位于传动箱一6的右侧设置有矫直箱8与传动箱二，且传动箱二位于矫直箱8的右侧。

请参阅图2，传动箱一6的前端开设有四组活动孔21，活动孔21内均设置有两组限位杆10，活动孔21内活动安装有活动板9，活动板9的前端设置有导向轮二16，导向轮二16的下方设置有导向轮一13，导向轮一13的一端连接有传动轴14，且传动轴14的另一端连接有电机15。

请参阅图3-4，活动板9的上端开设有两组限位孔17，限位孔17与限位杆10相契合，活动板9的后端连接有连接板18，连接板18上开设有若干组齿槽19，齿槽19与齿轮11相啮合，矫直箱8的左端开设有出口2，矫直箱8的右端开设有进口20，矫直箱8的内部左侧设置若干组水平轮3，每组水平轮3分为上下两个，矫直箱8的内部右侧设置有若干组竖直轮4，每组竖直轮4分为前后两个，且竖直轮4相互交错设置，水平轮3与竖直轮4均活动安装在矫直箱8内。

具体的，在使用时，通过转动调节盘5，能够使连接杆12上的齿轮11进行转动，从而与齿轮11相啮合的连接板18能够带动活动板9在活动孔21内上下移动，从而能够调节导向轮二16与导向轮一13之间的距离，能够适用于不同直径的盘条，方便对盘条进行运输，使用方式简单，能够避免手动输送，有利于盘条的矫直。

矫直机的工作原理：对于这类的矫直机，首先，将盘条从支撑台1上的传动箱二中穿过，传动箱二上的盘条从进口20进入矫直箱8内，通过水平轮3与竖直轮4相互作用后，能够使盘条变直，矫直后的盘条通过出口2进入传动箱一6内，由于导向轮一13通过传动轴14与电机15连接，电机15启动后能够使导向轮一13转动，从而导向轮一13上的盘条在导向轮一13与导向轮二16之间呈直线移动，通过转动调节盘5，能够使连接杆12上的齿轮11进行转动，从而通过齿槽19与齿轮11相啮合的连接板18能够带动活动板9上下移动，且活动板9通过限位孔17配合限位杆10在活动孔21内上下移动，从而能够调节导向轮二16与导向轮一13之间的距离，能够适用于不同直径的盘条，方便对盘条进行运输，使用方式简单，能够避免手动输送，有利于盘条的矫直。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。