4Cr5MoSiV1热作模具钢锻造加热工艺的改进

攀长钢生产的4Cr5MoSiV1热作模具钢锻材存在超声波探伤合格率较低的问题。分析认为主要原因是沿用较低的锻前加热温度，钢锭加热程度不足造成锻造时大锻材中心没有充分锻透。笔者对4Cr5MoSiV1钢锻造加热工艺进行了递进式改进，逐步调整钢锭加热制度从1180℃最终提高到1270℃．1290℃，同时相应调整退火工艺制度，基本解决了上述问题，探伤废品大幅降低，锻造火次也明显减少，并避免高温加热引起的粗晶降低钢材使用性能，取得了显著的工艺改进效果。另外，采用高温加热也使钢中的显微偏析明显减轻，获得了部分的均匀化扩散退火的效果：一次碳化物减少，尺寸变小，没有尖锐的棱角，冲击韧性比工艺改进前有明显提高。     

新型挤压轮钢4Cr3.75MoSiV的析出相对热疲劳性能的影响

开发的新型挤压轮用钢4Cr3.75MoSiV(/%:0.39C、0.95Si、0.35Mn、3.75Cr、1.25Mo、0.99V、0.009 5N)和常用挤压轮钢4Cr5MoSiV(/%:0.42C、1.20Si、0.38Mn、5.04Cr、1.14Mo、0.85V、0.035 0N)由10 kg真空感应炉熔炼,并锻成Φ18 mm试验用棒材,然后经880℃1 h+720℃1 h球化退火,1 080℃15 min油淬,550℃2 h+530℃2 h两次回火处理。研究了两种钢主要析出碳化物形貌、尺寸,析出比例和分布以及对500次600℃-室温连续热疲劳性能的影响。结果表明,含5.04%Cr的4Cr5MoSiV常用钢的析出物中V₄C₃+VC占12%,并有26%Cr₂₃C₆析出,而开发的4Cr3.75MoSiV新型钢中有利于提高热疲劳性能的析出物V₄C₃+VC占31%,未发现Cr₃₃C₆析出物;4Cr5MoSiV钢热疲劳损伤因子3.18×10^-3,连续热疲劳试验表面裂纹比热疲劳损伤因子为1.77×10^-3的新型4Cr3.75MoSiV钢表面裂纹粗大。      

10Cr9Mo1VNb锻造退火后开裂分析

近年来,10Cr9Mo1VNb在锻造退火出炉后,多次出现锻材炸裂现象,严重影响了锻材生产质量。本文通过对开裂锻材取样分析试验,对其显微组织、低倍进行观察,并取样进行热处理,通过不同的热处理制度对其组织的转变和硬度的检测等找出开裂的原因,并以此确定退火工艺。     

45Cr2NiMoVSi钢锻件去氢退火工艺的改进

根据 4 5Cr2NiMoVSi钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线和去氢退火工艺特征 ,改进了 5 0 0mm方锻材装入量 80t的去氢退火工艺曲线 ,去氢退火时间由原工艺的 1 35h减少至 86h。该钢退火前的氢含量为(1 5 2～ 1 81 )× 1 0 - 6 ,退火后的氢含量为 (0 38～ 0 6 0 )× 1 0 - 6 ,索氏体组织 ,硬度 2 4 5～ 2 90HB ,满足标准要求     

北京钢厂为满足国内外用户需要,八一年试生产了十余种新产品

一、4Cr5MoSiV1和5CrNiMo锻造模块。二、8Cr3锻制半园钢。三、φ65m/m以上45MnMoB大口径地质管。四、T8A炭工钢钢管。五、锻制大直径模具钢钢材。六、高精度1Cr13不锈钢冷拉钢材。七、8Cr2MnWMoVS易切削模具钢。25CrNi3MoA1精密时效模具钢。八、高速钢方钢和扁钢。九、无磁模具钢管型模坯。十、60Si2Mn弹簧钢定尺钢材。十一、7CrSiMnMoV和SX4火焰淬火模具钢。     

缩短锻材退火周转时间

型材厂锻材工序产量为2500t/月,其中退火钢为1800t,占总产量的70％以上,重点品种Cr不锈锻材平均退火周转时间在24h左右,而顾客要求不大于13h。本文通过流程分析缩短了退火周转时间,用精益生产的方法进行了改进,取得了明显的效果。     

模具钢4Cr5MoSiV1超声探伤缺陷的分析和工艺改进

山钢特钢事业部新区采用铁水+废钢→100 t电弧炉→双工位LF→双工位VD→圆坯连铸(Φ500 mm断面)→步进式加热炉→950轧机轧制的流程生产模具钢4Cr5MoSiV1,个别批次的4Cr5MoSiV1模具钢存在探伤不合格缺陷,通过对该批次探伤不合格缺陷部位运用超声波进行定位,对所取试样进行金相和扫描电镜分析,最终确认了铸坯的心部缺陷及轧制压缩比小,是造成该批次4Cr5MoSiV1钢探伤不合格的主要原因,并提出了相应的改进措施。     

Cr12型模具钢成材工艺改进

本文从理论上分析了Cr12型冷作模具钢在加热和锻造过程中客易产生缺陷的原因，并结合其它钢种的联锻工艺特性，对Cr12型冷作模具钢的二火成材工艺进行了改进，改进后的工艺为“两锤联锻、一次成材”。工艺改进后，不但增加了锻材长度和提高了产品实物质量，而且降低了加工步骤费用和缓解了退火压力、为模具钢放量生产起到了显著的作用。     

模具钢4Cr5MoSiVl超声探伤缺陷的分析和工艺改进

山钢特钢事业部新区采用铁水+废钢→100 t电弧炉→双工位LF→双工位VD→圆坯连铸(Φ500 mm断面)→步进式加热炉→950轧机轧制的流程生产模具钢4Cr5MoSiV1,个别批次的4Cr5MoSiV1模具钢存在探伤不合格缺陷,通过对该批次探伤不合格缺陷部位运用超声波进行定位,对所取试样进行金相和扫描电镜分析,最终确认了铸坯的心部缺陷及轧制压缩比小,是造成该批次4Cr5MoSiV1钢探伤不合格的主要原因,并提出了相应的改进措施。     

连轧机低合金钢空心大芯棒的一种热处理工艺

采用低合金(30Cr2MoV)替代高合金(4Cr5MoSiV1)制造连轧机芯棒,降低了生产成本,给出了大直径(Φ404.7mm×13 500mm)空心芯棒制造的具体热处理工艺。通过提高水对芯棒的冷却强度,低合金(30Cr2MoV)大直径空心芯棒达到了与4Cr5MoSiV1芯棒相同的性能标准。为低合金制造芯棒进一步研究,提供了重要参数。     

TC19钛合金棒材的研制

用1 t真空自耗电弧炉试制出360 mm的TC19合金铸锭。采用常规β锻造+(α+β)锻造和高-低-高锻造(即β锻+(α+β)锻+β锻)两种锻造工艺,分别制备出相同规格的60 mm TC19钛合金棒材,锻棒微观组织细小均匀,均为在β转变基体上均匀分布的等轴初生α组织。对两种工艺的锻棒进行双重退火和固溶加时效处理,处理后的显微组织和力学性能均符合MIL-T-9047标准的要求。常规锻造工艺和高-低-高锻造工艺均可用来锻造TC19合金棒材,但采用高-低-高锻造工艺得到的棒材的力学性能优于常规锻造工艺。     

模具钢HD-I的试制

通过HD-I锻钢产品在生产试制过程中对钢水纯净度、电渣重熔、锻造温度、锻后退火等的严格控制,为今后此钢种及类似钢种的生产积累了经验。     

热加工方式及总变形量对厚钼板退火组织的影响

采用锻造、锻造开坯+轧制、轧制3种热加工方式制备出了5 mm厚的厚钼板,讨论分析了加工方式及总变形量对钼板退火组织的影响。结果表明,在同样的加工变形量下,锻造加工或者锻造开坯的加工方式更有利于退火后板材细小均匀晶粒组织的形成。在同样的压力加工方式下,加工总变形量越大,钼板完成再结晶的温度越低,晶粒组织也相对细小均匀。在板材的热加工过程中,应该使其总的加工变形量大于70%,并尽可能采用大的道次变形量。     

美标H13热作模具钢的锻造工艺优化

莱钢开发了美标H13热作模具钢并对锻造工艺进行了优化,优化后的锻造工艺采用三火成形,加热温度1260℃,锻造过程合理控制砧宽比、料宽比等工艺参数,提高锻件中心压实效果,锻后快冷并采用合理的球化退火工艺抑制网状碳化物析出,组织均匀,锻件的各项技术指标均完全满足技术要求。     

不预烧结粉末高速钢坯热锻工艺

本文研究了不预烧粉末高速钢坯热锻工艺,其中包括切屑的净化、涡旋法制粉中保护气氛的净化、高纯氩气保护正压退火、压制预成形坯和闭模锻造等。通过对不预烧和预烧锻坯质量的对比,可以看出,前者的相对密度比后者高0.73%,氧含量低1722ppm,锻坯的冲击值高11%,抗弯强度高8.5%,刀具寿命高29%,生产成本低30%。通过对两种工艺方法的全面分析,肯定了不预烧坯锻造工艺的先进性和经济性。     

大口径连轧管机限动芯棒坯的研制

利用宝钢特钢现有装备条件,运用相图分析、纯净化与夹杂物控制、组织形态控制、锻造过程温降控制等技术,采用炉外精炼、真空脱气、电渣重熔以及高温均质化、多向锻造、球化退火工艺成功试制了380大直径限动芯棒坯,制成的成品芯棒,显微组织均匀,横向V型缺口冲击功≥17J,使用寿命达到2500支以上,满足生产要求。     

Correlation of microstructure and surface roughness of disc drums fabricated by hot forging of an AISI 430F stainless steel

The surface roughness of disc drums fabricated by hot forging of an AISI 430F stainless steel was investigated. Emphasis was placed on the role of microstructural changes, which depend on postforging annealing conditions. In the forged drum specimens, MnS inclusions were heavily elongated, and a large amount of martensite was found. Three different annealing conditions were used on the forged drum specimens to completely or partially decompose martensite. The surface roughness tests were conducted on these specimens, and then the test data were compared via hardness and microstructures. The top plane of disc drums, where MnS inclusions were elongated perpendicular to the machined surface, showed a good surface roughness because of the free-machining effect of MnS. However, the side plane, where MnS inclusions were aligned parallel to the machined surface, showed an increased surface roughness due to reduction of the MnS effect. These findings suggested that a proper amount of martensite formed during forging and annealing would be beneficial for cost efficiency, as well as machinability of the 430F stainless steel products.     

燃气强辐射半预混旋流杯焰燃烧装置的试验研究

文章论述了天然气强辐射半预馄旋流杯焰燃烧装置的构造、工作原理、空气动力与热工性能以及基本特性.并简要介绍了该装置在锻造、变形、热处理淬火与退火等加热炉上的应用效果.     

CuNi14Al3合金收缩环的工艺性缺陷研究

CuNi14Al3合金收缩环通过真空熔铸,锻造,去应力退火等工艺制备而成。在生产工艺过程中常遇到以下问题:铸锭表面质量差,开坯前去除废料较多;锻造开裂;成品件无损探伤到孔洞、裂纹等缺陷。本研究采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)以及维氏硬度仪等对CuNi14Al3合金收缩环每一步加工工艺后的显微组织和性能进行对比分析,观察到整个制备过程中主要存在四类工艺性缺陷,分别是显微孔洞、成分偏析、混晶组织以及裂纹。研究结果显示,这一系列工艺性缺陷的产生归因于合金的凝固特性,包括凝固时间、凝固顺序以及凝固收缩等,使得原始铸态合金枝晶组织粗大,一次枝晶干最长可达10 mm以上,且枝晶偏析、显微疏松严重,通过后续热加工,这些缺陷未能得到完全消除,甚至进一步形成混晶组织、裂纹等。研究表明,要抑制甚至消除以上缺陷的产生,需要从缺陷根源凝固入手,优化加工工艺,严格控制铸件品质。     

大规格TZM棒材锻造工艺研究

研究了高性能大规格粉末冶金锻造TZM钼合金棒(φ80 mm×L)锻造的工艺、锻造后棒材的力学性能和相应组织。结果表明,大规格钼合金棒材在锻造时端头鼓出球面易开裂,在较低温度下锻造裂纹很容易扩展延伸,甚至产生贯穿棒材的心部裂纹。采用较高加热温度和回火温度锻造,这时锻造过程裂纹不易延伸,但是棒材容易产生再结晶,使棒材的拉伸性能严重变差。经过适当工艺逐步降温锻造,经取样分析,金相显示晶粒破碎充分,纵向形成了明显的纤维组织。经过1 150℃/30 min消除应力退火,棒材的纵向抗拉强度大于750 MPa,屈服强度大于680 MPa,延伸率大于25%。在钼合金坯料单重大,要求锻造温度高的情况下,采用普通锻锤加工人工操作难度大、效率低。因此,对于大规格棒材,在有条件的情况下,采用大吨位挤压机的先挤压、再锻造的方式进行可提高效率,降低成本。