专利名称：超重环锻件用材料及所述环锻件的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及到28t超重环锻件，尤其涉及到超重环锻件用材料及所述环锻件的制
造工艺。
背景技术：
超重环锻件是国民经济建设、国防工业和现代科学事业发展所必需的各种大型、关键设备、装置中的主要基础零部件，其生产能力与技术水平是衡量一个国家的重工业发展水平与重大、关键技术装备自给能力的主要标志之一。我国十分重视超重环锻件制造业的发展，虽然40多年来投入了大量的资金和人力使得该产业由小到大，从低到高发生了重要的变化，但是到目前为止，国产超重环锻件的制造能力和技术水平与国外相比还有较大差距。所以，开展大型铸锻件制造关键技术研究，对于提高我国重大成套装备的制造能力有着至关重要的意义。目前所锻造出的超重环锻件通常存在韧性、塑性和淬透性较小、质量不 稳定，不能完全满足使用要求的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种产品的韧性、塑性和淬透性较大、质量稳定可靠，能够满足使用要求的超重环锻件用材料及所述环锻件的制造工艺。为解决上述问题，本发明采用的技术方案是超重环锻件环锻件用材料，包含的各化学元素的重量百分比组成如下c 0. 41 0. 45%, Si :0. 17 0. 37%, Mn :0. 80
I.00 %, P ^ 0. 020 %, S ^ 0. 020 %, Cr :1. 05 I. 20 %，Ni :彡 0. 30 %，Mo 0. 20
0.25%, Cu 0. 20%, Al :0. 02 0. 04%，余量为Fe，并且氧、氢元素的含量满足如下要求
20ppm, [H] 2. Oppm。所述的材料制造超重环锻件的制造工艺，包括如下工艺步序取由所述组份制成的钢锭为原料，经下料、锻造制坯，辗环、热处理、机加工后得到所述的超重环锻件，所述的热处理包括锻后热处理和调质热处理工序，a)锻后热处理工序为材料锻造完以后放入加热炉中，加热到860°C，加热速度不大于200°C /h，保温一段时间，冷却到400°C ±10°C时进行保温，并且随炉缓冷，冷却到150 200°C后出炉空冷；b)调质热处理工序为将工件放入炉中进行加热，装炉温度不大于250°C，开始时加热速度不大于180°C/h，温度升至650°C ±10°C时，进行保温均热，然后继续加热，加热速度不大于180°C /h，温度升至850°C ±10°C时，保温均热后将工件移出炉外水冷，当温度降至150°C ±10°C时，工件放入加热炉中加热回火，回火温度取610°C ±10°C，加热速度不大于150°C/h，按2h/100mm回火保温，最后将经保温均热后的工件移出炉外分散空冷至常温。本发明的有益效果是对材料中的化学成份进行严格设计，并且根据实际情况调整了热处理工艺，由此生产出的产品具有较高机械强度、硬度、耐磨性、韧性和低温性能，产品的理化性能检测均好于欧标和顾客所需的质量指标。所得环锻件的重量> 28000kg,锻造比彡6，端面平面度彡8mm,内(外)径圆度彡8mm,晶粒度彡6级，表面缺陷度彡8mm。
图I为钢锭加热工艺曲线图；图2为锻后热处理工艺曲线图；图3为调质热处理工艺曲线图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明超重环锻件用材料及所述环锻件的制造工艺作进一步的详细描述。
所述的超重环锻件环锻件用材料，包含的各化学元素的重量百分比组成如下C
0.41 0. 45%, Si :0. 17 0. 37%,Mn :0. 80 I. 00%, P :彡 0. 020%, S :彡 0. 020%, Cr
1.05 I. 20%, Ni :彡 0. 30%, Mo :0. 20 0. 25%, Cu :彡 0. 20%, Al :0. 02 0. 04%，余量为Fe,并且氧、氢元素的含量满足如下要求
20ppm, [H] 2. Oppm。上述28t超重环锻件可采用“电炉+炉外精炼+真空脱气”工艺进行冶炼，采用模铸方式制造来得到钢锭。由上述的材料制造超重环锻件的工艺步骤包括下料、锻造制坯、辗环、热处理和机加工。取由所述各组份制成的钢锭，牌号为42CrMo4V，取料进行切割下料，重量为28300kg，按照图I规范进行加热。在锻造制坯辗环过程中，控制始锻温度为1150°C，终锻温度为850°C，锻造加热保温温度为1230°C至1270°C，锻造比彡6 ;第一火钢锭镦粗至1300mm，滚锻外圆，拔长至1800mm,锻造比为3. 5，再返炉加热至1270°C，保温2小时；第二火镦粗至850mm，锻造比为
2.5，然后用0440mm的冲头冲孔，冲孔偏心彡5mm，返炉加热至1230°C，保温2小时；第三火在轧环机上预轧制至O2650mmX 01100mmX650mm，再回炉加热至1230°C，保温2小时；第四火在轧环机上轧至成品尺寸。辗环后的环锻件表面缺陷深度< 8mm;内(外)径圆度^ 8mm ;端面平面度< 8mm。对锻造制坯辗环后得到的工件进行粗车加工，粗车加工后工件的尺寸按环圈大小放余量为10 16毫米，并去除环锻件表面氧化物，保持平整度。热处理工序包括锻后热处理和调质热处理工序。将工件放入炉中进行加热，并且每个工件按周长800 1200mm间须垫高度为50mm等高垫块，隔3个工件中间垫高度为60mm垫块，以便于炉气流动；如图2所示，锻后热处理工序为材料锻造完以后放入加热炉中，加热到860°C，力口热速度不大于200°C/h，保温一段时间，冷却到400°C ±10°C时进行保温，并且随炉缓冷，冷却到150 200°C后出炉空冷；如图3所示，调质热处理工序为将工件放入炉中进行加热，装炉温度不大于250°C，开始时加热速度不大于180°C /h，温度升至650°C ± 10°C时，进行保温均热，然后继续加热，加热速度不大于180°C /h，温度升至850°C ±10°C时，保温均热后将工件移出炉外水冷，当温度降至150°C ±10°C时，工件放入加热炉中加热回火，回火温度取610°C ±10°C，加热速度不大于150°C /h，按2h/100mm回火保温，最后将经保温均热后的工件移出炉外分
散空冷至常温。然后根据产品尺寸进行金加工，并且作产品加工过程的标识移植、检查尺寸和表
面质量。对金加工后的环锻件进行检测超声波探伤，环件按DINEN10223-3-1998探伤检测标准，及HDJY-T2008-003超声波检测工艺实施，进行100%全探。理化性能检验，按机加工图检查尺寸和表面质量，检查原材料牌号和锻批号、零件号；按风塔法兰检测规范HDJY-Y2008-002，取样做硬度测试；热处理后环件的机械性能、晶粒度、非金属夹杂物检测，环件本体的晶粒度应在GB/T6394-2002中规定的5级及以上。环锻件的显微组织符合GB/T 13320-91中1-3级的要求。最后经产品标志后就可包装交付 。仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.超重环锻件环锻件用材料，其特征在于包含的各化学元素的重量百分比组成如下C 0. 41 0. 45 %，Si :0. 17 0. 37 %，Mn :0. 80 I. 00 %，P :彡 0. 020 %，S :(0. 020 %，Cr : I. 05 I. 20 %，Ni :彡 0. 30 %，Mo :0. 20 0. 25 %，Cu ^ 0. 20 %, Al .0.02 0. 04 余量为Fe,并且氧、氢元素的含量满足如下要求
: < 20ppm, [H]^ 2. Oppm。
2.根据权利要求I所述的材料制造超重环锻件的制造工艺，包括如下工艺步序取由所述组份制成的钢锭为原料，经下料、锻造制坯，辗环、热处理、机加工后得到所述的超重环锻件，其特征在于所述的热处理包括锻后热处理和调质热处理工序， a)锻后热处理工序为材料锻造完以后放入加热炉中，加热到860°C，加热速度不大于.2000C /h，保温一段时间，冷却到400°C ±10°C时进行保温，并且随炉缓冷，冷却到150 .200°C后出炉空冷； b)调质热处理工序为将工件放入炉中进行加热，装炉温度不大于250°C，开始时加热速度不大于180°C /h，温度升至650°C ±10°C时，进行保温均热，然后继续加热，加热速度不大于180°C /h，温度升至850°C ±10°C时，保温均热后将工件移出炉外水冷，当温度降至.1500C ±10°C时，工件放入加热炉中加热回火，回火温度取610°C ±10°C，加热速度不大于.150°C /h，按2h/100mm回火保温，最后将经保温均热后的工件移出炉外分散空冷至常温。
全文摘要
本发明公开了超重环锻件用材料，包含的各化学元素的重量百分比组成如下C0.41～0.45％，Si0.17～0.37％，Mn0.80～1.00％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cr1.05～1.20％，Ni≤0.30％，Mo0.20～0.25％，Cu≤0.20％，Al0.02～0.04％，余量为Fe，并且氧、氢元素的含量满足如下要求[O]≤20ppm，[H]≤2.0ppm。其制造方法包括如下工艺步序取由所述组份制成的钢锭为原料，经下料、锻造制坯、辗环、热处理、机加工后得到所述的风塔法兰环锻件，其特点是对锻造制坯辗环后得到的工件进行粗车加工，然后再进行热处理；并且热处理过程包括锻后热处理+调质热处理。本发明适用于28t超重环锻件的制造。
文档编号C21D8/00GK102703818SQ20121018912
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者吴剑, 戴玉同, 潘正华, 范禹, 陈洪 申请人:张家港海陆环形锻件有限公司