專利名稱：一種方鋼生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬金屬鑄造領(lǐng)域，涉及一種方鋼生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在鍛造加工過程中，鍛壓可以壓密或焊合鑄態(tài)金屬組織中的縮孔、縮松、空隙、氣泡和裂紋等缺陷，又能細(xì)化晶粒和破碎夾雜物，從而獲得一定的鍛造流線組織。在實(shí)際生產(chǎn)中，常根據(jù)生產(chǎn)需求，各種鍛件，例如主要用于生產(chǎn)各種重要的、承受重載荷的機(jī)器零件或毛坯，如機(jī)床的主軸和齒輪、內(nèi)燃機(jī)的連桿、起重機(jī)的吊鉤等加工過程中都需要對其鐓粗拔長、擴(kuò)孔、彎曲、拉深等變形，在鍛造過程中，由于高溫下金屬表面的氧化和冷卻收縮等各方面的原因，鍛件精度不高、表面質(zhì)量不好，加之鍛件結(jié)構(gòu)工藝性的制約，鍛件通常只作為機(jī)器零件的毛坯。熱鍛壓是在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的鍛壓，提高溫度能改善金屬的塑性， 有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量，使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛壓機(jī)械的噸位。但熱鍛壓工序多，工件精度差，表面不光潔，鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。完成鍛造形成鍛件后，需要對鍛件進(jìn)行冷卻，換句話說就是使得鍛件熱量散失直至鍛件溫度與環(huán)境溫度達(dá)到平衡的過程。影響鍛件冷卻速度的因素有兩方面，一是外部條件，二是內(nèi)部條件；對于外部條件，如是否有冷卻系統(tǒng)，所處環(huán)境是否通風(fēng)等；對于內(nèi)部條件，如鍛件壁厚、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，壁厚厚的地方比壁厚薄的地方散熱快，因?yàn)楹穸却笏鶖y帶的能量也多，散熱自然就慢一些，其次表面結(jié)構(gòu)比內(nèi)部結(jié)構(gòu)散熱快，因?yàn)闊崃可⑹怯蓛?nèi)向外的輻射式散失。冷卻速度肯定會對質(zhì)量有影響的，鍛件冷卻是熱脹冷縮中冷縮的過程，如果鍛件一個部位縮的快，一個部位縮的慢，鍛件受內(nèi)部應(yīng)力作用，會導(dǎo)致鍛件變形、鑄造缺陷等情況的發(fā)生。目前對鍛件進(jìn)行冷卻時，要么進(jìn)行空氣冷卻，要么進(jìn)行砂冷，由于冷卻的盲目性，使得冷卻后的鍛件有很大的冷卻應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂紋以及鋼的晶粒過分長大。特別是小型鍛件，由于鍛件表面和中心部分的馬氏體轉(zhuǎn)變不是同時發(fā)生，造成組織應(yīng)力與冷卻時的溫度應(yīng)力疊加而使鍛件表面形成裂紋。為了防止鋼鍛后冷卻產(chǎn)生裂紋，應(yīng)采用緩冷，一般是將鍛件放在200°C左右的爐墻中或石棉保溫箱中冷卻，或是轉(zhuǎn)入600°C爐中保溫并隨爐冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種工藝精度高、表面質(zhì)量好、鑄造工藝簡單可靠、可防止鋼的晶粒過分長大、有利于內(nèi)應(yīng)力的擴(kuò)散、不易變形以及可消除和降低白點(diǎn)的的方鋼生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種方鋼生產(chǎn)方法，其特殊之處在于 所述方鋼生產(chǎn)方法包括以下步驟1)對方鋼進(jìn)行鍛壓處理；2)將鍛壓后的方鋼進(jìn)行冷卻處理。
上述步驟1)的具體實(shí)現(xiàn)方式是1. 1)制備方鋼加熱曲線圖，所述方鋼加熱曲線圖的橫坐標(biāo)是加熱時間，縱坐標(biāo)是加熱溫度；1. 2)根據(jù)步驟1. 1)所得到的方鋼加熱曲線圖將方鋼進(jìn)行加熱處理；1. 3)將加熱后的方鋼進(jìn)行墩粗和拔長處理。上述步驟1. 1)的具體實(shí)現(xiàn)方式是1. 1. 1)選取不同的鋼種并獲取其自身加熱特性；1. 1. 2)根據(jù)步驟1. 1. 1)所得到的不同鋼種的加熱特性確定不同鋼種的進(jìn)爐溫度、始鍛溫度以及出爐溫度；1. 1. 3)確定不同鋼種在鍛壓時加熱時間；1. 1. 4)以橫坐標(biāo)為加熱時間，縱坐標(biāo)為加熱溫度繪制不同鋼種的加熱曲線圖。上述步驟1. 2)的具體實(shí)現(xiàn)方式是1.2. 1)入爐溫度50度；1.2. 2)快速升溫至900° 士 10°，所述快速升溫的幅度是每小時在50° 100° 之間；1.2.3)慢速升溫至1250° 士 10°，所述慢速升溫的幅度是每小時不高于50° ；
1.2.4)保溫 40 60 分鐘；1.2.5)出爐。上述步驟1. 3)中對已經(jīng)完成加熱處理的方鋼進(jìn)行墩粗和拔長處理的次數(shù)至少兩次。上述步驟2、的具體實(shí)現(xiàn)方式是2. 1)將鍛件埋入砂中，所述鍛件埋入砂中的起始溫度是700 800°C ；2. 2)將鍛件從砂中取出。上述步驟2. 1)中將鍛件埋入砂中時，所述砂體覆蓋鍛件的厚度不低于20公分。上述步驟2. 2)中鍛件從砂中取出的溫度不高于150°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所采用的方鋼鍛壓工藝改變了傳統(tǒng)盲目鍛壓造成的各種缺陷，對多種鋼種的鍛壓過程尤其是升溫鍛壓過程進(jìn)行徹底改變，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的明確了確定進(jìn)爐溫度，始鍛溫度、出爐溫度，每小時升溫的幅度等工藝條件，使得能鍛壓具有很強(qiáng)的目標(biāo)性與可控性，保證了方鋼的組織性能，工藝簡單可行，鍛壓后的方鋼精度進(jìn)一步提高；同時，將傳統(tǒng)的僅進(jìn)行一次墩粗和拔長操作變?yōu)槎啻?，使得鍛壓后的方鋼?nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)地緊密，沒有空隙以及表面質(zhì)量好，經(jīng)過多次墩粗和拔長操作后能迅速提高溫度能改善金屬的塑性，有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量，使之不易開裂，使用效果非常好。同時，本發(fā)明所采用的方鋼埋砂冷卻工藝與傳統(tǒng)盲目埋砂冷卻不同的是對開始埋砂的溫度、埋砂覆蓋鋼的厚度以及出砂溫度等各種條件都進(jìn)行了限定，使得鋼鍛件在鑄造結(jié)束冷卻后防止鋼的晶粒過分長大、有利于內(nèi)應(yīng)力的擴(kuò)散、不易變形以及起到擴(kuò)氫作用，消除和降低白點(diǎn)的危害，使用方便，操作簡單，冷卻效果顯著。
具體實(shí)施例方式
4
本發(fā)明提供了一種方鋼生產(chǎn)方法，該方鋼生產(chǎn)方法包括以下步驟1)對方鋼進(jìn)行鍛壓處理1. 1)制備方鋼加熱曲線圖，所述方鋼加熱曲線圖的橫坐標(biāo)是加熱時間，縱坐標(biāo)是加熱溫度1. 1. 1)選取不同的鋼種并獲取其自身加熱特性；1. 1. 2)根據(jù)步驟1. 1. 1)所得到的不同鋼種的加熱特性確定不同鋼種的進(jìn)爐溫度、始鍛溫度以及出爐溫度；1. 1. 3)確定不同鋼種在鍛壓時加熱時間；1. 1. 4)以橫坐標(biāo)為加熱時間，縱坐標(biāo)為加熱溫度繪制不同鋼種的加熱曲線圖。1. 2)根據(jù)步驟1. 1)所得到的方鋼加熱曲線圖將方鋼進(jìn)行加熱處理1. 2. 1)入爐溫度50度；1.2. 2)快速升溫至900° 士 10°，所述快速升溫的幅度是每小時在50° 100° 之間；1.2.3)慢速升溫至1250° 士 10°，所述慢速升溫的幅度是每小時不高于50° ；1. 2. 4)保溫 40 60 分鐘；1.2.5)出爐。1. 3)將加熱后的方鋼進(jìn)行墩粗和拔長處理，對已經(jīng)完成加熱處理的方鋼進(jìn)行墩粗和拔長處理的次數(shù)至少兩次。2)將鍛壓后的方鋼進(jìn)行冷卻處理2. 1)將鍛件埋入砂中，所述鍛件埋入砂中的起始溫度是700 800°C;中將鍛件埋入砂中時，所述砂體覆蓋鍛件的厚度不低于20公分。2. 2)將鍛件從砂中取出，取出的溫度不高于150°C。
權(quán)利要求
1.一種方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述方鋼生產(chǎn)方法包括以下步驟1)對方鋼進(jìn)行鍛壓處理；2)將鍛壓后的方鋼進(jìn)行冷卻處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟1)的具體實(shí)現(xiàn)方式是1.1)制備方鋼加熱曲線圖，所述方鋼加熱曲線圖的橫坐標(biāo)是加熱時間，縱坐標(biāo)是加熱溫度；1. 2)根據(jù)步驟1. 1)所得到的方鋼加熱曲線圖將方鋼進(jìn)行加熱處理； 1.3)將加熱后的方鋼進(jìn)行墩粗和拔長處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟1.1)的具體實(shí)現(xiàn)方式是1.1.1)選取不同的鋼種并獲取其自身加熱特性；1. 1. 2)根據(jù)步驟1. 1. 1)所得到的不同鋼種的加熱特性確定不同鋼種的進(jìn)爐溫度、始鍛溫度以及出爐溫度；1. 1. 3)確定不同鋼種在鍛壓時加熱時間；1. 1.4)以橫坐標(biāo)為加熱時間，縱坐標(biāo)為加熱溫度繪制不同鋼種的加熱曲線圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟1.2)的具體實(shí)現(xiàn)方式是1. 2. 1)入爐溫度50度；1.2.2)快速升溫至900°士 10°，所述快速升溫的幅度是每小時在50° 100°之間；1.2.3)慢速升溫至1250°士 10°，所述慢速升溫的幅度是每小時不高于50° ； 1. 2. 4)保溫40 60分鐘；1.2. 5)出爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟1. 中對已經(jīng)完成加熱處理的方鋼進(jìn)行墩粗和拔長處理的次數(shù)至少兩次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟2) 的具體實(shí)現(xiàn)方式是2.1)將鍛件埋入砂中，所述鍛件埋入砂中的起始溫度是700 800°C ； 2. 2)將鍛件從砂中取出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟2.1)中將鍛件埋入砂中時，所述砂體覆蓋鍛件的厚度不低于20公分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7述的方鋼生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟2.2)中鍛件從砂中取出的溫度不高于150°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方鋼生產(chǎn)方法，該方鋼生產(chǎn)方法包括以下步驟1)對方鋼進(jìn)行鍛壓處理；2)將鍛壓后的方鋼進(jìn)行冷卻處理。本發(fā)明提供了一種工藝精度高、表面質(zhì)量好、鑄造工藝簡單可靠、可防止鋼的晶粒過分長大、有利于內(nèi)應(yīng)力的擴(kuò)散、不易變形以及可消除和降低白點(diǎn)的的方鋼生產(chǎn)方法。
文檔編號B21J5/06GK102218492SQ20111012543
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者周東平 申請人:無錫市乾豐鍛造有限公司