一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法
【专利摘要】本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法，径向精锻机只在单侧拉打锻造，空道次返回另一侧，直至锻打结束；控制温度间歇性锻打，只允许工艺指定温度点锻打，其它温度不允许锻打；径向精锻机开坯后，开坯终锻温度不得低于900℃，雷太测温枪每隔10秒在锻件的冒口端测温度，温度高于指定温度，要空冷或水冷至指定温度后再开始锻打。本发明的目的在于提供一种解决低温冲击功不合问题的利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法。
【专利说明】
-种利用径向精锻机控溫控锻间歇性锻造的方法
技术领域
[0001] 本发明属于锻造技术领域，具体设及一种利用径向精锻机控溫控锻间歇性锻造的 方法。
【背景技术】
[0002] 随着石油现代化、工业化的加剧，各行业对石油的依赖持续增加，国内外石油行 业，均在探寻新的石油资源，研究新的开采工艺，深海钻井、腐蚀性介质等特殊地理环境钻 采、水平井和定向井开采等都需要特殊性能要求的无磁材料，特别是具有高腐蚀性、高强度 的无磁材料。
[0003] 石油井口装置用阀体作为石油开采的重要零部件，其性能要求很高。阀体接触的 介质普遍具有腐蚀性强、低溫、高压、可燃、易爆等特点，工矿复杂苛刻。一旦出现故障，会造 成严重后果。
[0004] 目前，AISI410SS阀体锻件技术问题主要为轴屯、晶间裂纹、低溫(-2%~)冲击不合、 锻件超声波探伤不合，针对低溫不合问题，多数厂家在化学成分、锻后热处理上下功夫，但 效果往往不理想。针对低溫冲击不合问题我们不仅在冶炼、热处理上寻找突破，而且认真研 究了锻造工艺，并经过多次摸索试验，最终总结出了本锻造方法，彻底解决了低溫冲击功不 合问题，低溫(-29 °C )冲击功> 30 J，完全能满足客户要求的27 J。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种准确控制无磁钢的强度 数值和解决AISI410SS马氏体不诱钢低溫冲击功不合问题的利用径向精锻机控溫控锻间歇 性锻造的方法。
[0006] 本发明的技术方案是运样实现的：一种利用径向精锻机控溫控锻间歇性锻造的方 法，该锻造方法如下:径向精锻机只在单侧拉打锻造，空道次返回另一侧，直至锻打结束;控 制溫度间歇性锻打，只允许工艺指定溫度点锻打，其它溫度不允许锻打；径向精锻机开巧 后，开巧终锻溫度不得低于900°C，雷太测溫枪每隔10秒在锻件的冒口端测溫度，溫度高于 指定溫度，要空冷或水冷至指定溫度后再开始锻打。
[0007] 无磁钢屈服强度要求HOksi的指定锻打溫度为580±10°C，无磁钢屈服强度要求 110431的指定锻打溫度为680±10°(：。
[000引控制拉打速度在3~4m/min，保证无磁钢的开巧终锻溫度不得低于900°C，阀体不 诱钢AISI410SS的终锻溫度在800°C~850°C区间内，W保证无磁钢和阀体不诱钢的晶粒细 化，保证锻件既具有高强度又具有高塑初性。
[0009] 无磁钢加热曲线:350~400°C预热化，按每小时60°C升溫至炉溫1150°C，保溫地。
[0010] AISI410SS加热曲线：热送锭，600~700°C待料，850°C保溫3小时，1180°C保溫5小 时，第一阶段升溫速率<6〇°CA，第二阶段升溫速率<100°CA。
[0011] 本发明的技术方案产生的积极效果如下： 1、控溫控锻，控制拉打速度，保证了锻件锻后晶粒度，解决了 AISI410SS阀体不诱钢锻 件低溫冲击不合问题。
[0012] 2、精锻机单侧锻打，单侧锻打，B侧锻打结束后，空道次返回A侧，就避免了锻件局 部产生高溫，使锻件溫度均匀化，细化晶粒，提高性能。保证了锻件锻打时溫度的均匀性，保 证了锻件性能的均匀性。
[0013] 3、控溫控锻间歇性锻造，可W点控无磁钢锻后强度性能数值要求。
【具体实施方式】
[0014] 实施例一 一种利用径向精锻机控溫控锻间歇性锻造的方法，锻造 W2020N无磁钻挺，同一母炉冶 炼4支电极巧后电渣，W保证化学成分一致。装同一加热炉中，到溫后3150t油压机开巧，后 返RF70精锻机开巧后空冷至室溫，后返131机加厂化皮，将裂纹化干净，后再将化皮后的巧 料返回锻压厂进行加热锻造，R巧0精锻机开巧到强化前尺寸后水冷至强化溫度，后强化锻 造成品，锻后空冷或水冷至室溫。为了区分强化溫度对锻后性能的影响，了解控溫控锻的作 用，将其中2支强化溫度执行680°C，2支强化溫度执行580°C。
[0015] 工艺路线：中频炉+A0D电极巧+电渣+加热+油压机开巧+精锻机开巧+空冷+13巧Λ 皮+加热+精锻机开巧+水冷+精锻机强化成品+空冷或水冷+检验+探伤+下料+机加+交货。
[0016] 油压机开巧后进行化皮，化皮后再加热锻造，炉溫1150°C，精锻机始锻溫度1050- 900°C，每道次都采用B拉打，空道次返回A侧，W保证单侧拉打。精锻机开巧至热Φ 246,每道 次下键量50~60mm，拉打速度控制在3~4m/min，W保证开巧后终锻溫度>900°C。水冷至强 化溫度680°C/58(rC后强化锻造成品，锻后水冷或空冷至室溫。
[0017] 加热曲线:350~400°C预热化，按每小时60°C升溫至炉溫1150°C，保溫地。
[0018] 检测每支无磁钻挺的力学性能值，比较68(TC与58(TC强化锻造后强度数值，W验 证控溫控锻间歇性锻造方法对无磁钢强度的作用。在无磁钻挺锻件的锭尾和冒口两端均检 测力学性能，比较两端差值大小，W验证单侧锻打对溫度均匀性的作用。
[0019] 锻造完成后产品的力学性能结果如下：
注：冒即电渣锭的冒口端，尾即电渣锭的锭尾端。
[0020] 从w上性能数据中，可w看出： 1、强度值与强化溫度之间的关系，强化溫度越低，强度越高，即控溫控锻控制产品强度 值。
[0021] 2、每支锻件的冒口端与锭尾端的性能数据差值不大，几乎一致;运说明单侧锻打， 保证锻件锻打溫度的均匀性能保证锻件性能的均匀性。
[0022] 实施例二 一种利用径向精锻机控溫控锻间歇性锻造的方法，AISI410SS阀体锻件，AISI410SS阀 体不诱钢，冶炼3炉钢，为了保证足够锻比及横向性能，油压机进行鐵粗，严格控制鐵粗系数 及鐵粗后高度，保证鐵粗后高径比在0.6~0.8之间，AISI410SS属于马氏体不诱钢，塑性差、 变形抗力大、锻造溫度区间窄，严格控制不诱钢锻造参数，控制压下量和送进量，每次送进 量要有10%左右的搭化量。
[0023] 工艺路线：电炉+A0D+LF精炼+VD精炼+加热+油压机鐵粗、拔长+精锻机成品+检验+ 探伤+下料+修磨+交货 Ξ炉钢，每炉钢抽取一支具有代表性的锻件冒口端检测力学性能，验证冲击功值是否 满足平均值>30 J。
[0024] 钢锭重量2.38t(老锭），锻件规格Φ200,锻件重量ISlOKg，锻造利用率76%，炉溫 1180°C，始锻溫度1100-950°C，油压机鐵粗至H=550(~Φ 800)，拔长开巧后，精锻机锻造每 道次都采用B拉打，空道次返回A侧，W保证单侧拉打锻造，控制拉打速度在3~4m/min，油压 机终锻溫度>850°C，精锻机终锻溫度800°C~850°C，W保证锻后晶粒度，保证低溫冲击性 能，总锻比15.53。
[00巧]加热曲线：热送锭，600~700°C待料，850°C保溫3小时，1180°C保溫5小时，第一阶 段升溫速率<60°CA，第二阶段升溫速率<100°CA。
[0026] 所用工装:400上下平化或500上下平化，鐵粗板，漏盘，开巧键头。
[0027] 锻造完成后产品力学性能试验结果：
从W上数据可W看出，Ξ炉钢每炉钢的低溫冲击功平均值均>30J，甚至高出很多。
[0028] 本发明经过多次生产实践，此方法已在我公司锻造领域推广，不仅应用在无磁钢 和阀体不诱钢材质上，同样应用于其它要求较高力学综合性能的材质上，此锻造方法的发 明，为我公司创造了可观的经济效益。
【主权项】
1. 一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法，其特征在于:该锻造方法如下:径 向精锻机只在单侧拉打锻造，空道次返回另一侧，直至锻打结束;控制温度间歇性锻打，只 允许工艺指定温度点锻打，其它温度不允许锻打;径向精锻机开坯后，开坯终锻温度不得低 于900°C，雷太测温枪每隔10秒在锻件的冒口端测温度，温度高于指定温度，要空冷或水冷 至指定温度后再开始锻打。2. 根据权利要求1所述的一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法，其特征在 于:无磁钢屈服强度要求140ksi的指定锻打温度为580±10°C，无磁钢屈服强度要求llOksi 的指定锻打温度为680 ±10 °C。3. 根据权利要求1所述的一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法，其特征在 于：控制拉打速度在3~4m/min，保证无磁钢的开坯终锻温度不得低于900°C，阀体不锈钢 AISI410SS的终锻温度在800°C~850°C区间内，以保证无磁钢和阀体不锈钢的晶粒细化，保 证锻件既具有高强度又具有高塑韧性。4. 根据权利要求1所述的一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法，其特征在 于：无磁钢锻造时，加热曲线：350~400°C预热3h，按每小时60°C升温至炉温1150°C，保温 4h〇5. 根据权利要求1所述的一种利用径向精锻机控温控锻间歇性锻造的方法，其特征在 于：阀体不锈钢AISI410SS锻造时，加热曲线：热送锭，600~700°C待料，850°C保温3小时， 1180°C保温5小时，第一阶段升温速率<60°C/h，第二阶段升温速率<100°C/h。
【文档编号】B21J1/06GK105834347SQ201610291388
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】李占华, 高全德, 艾俊林, 张凯亮, 双伟鹏
【申请人】中原特钢股份有限公司