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CN114657363A - 一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法 - Google Patents

一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法 Download PDF

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CN114657363A
CN114657363A CN202210186512.6A CN202210186512A CN114657363A CN 114657363 A CN114657363 A CN 114657363A CN 202210186512 A CN202210186512 A CN 202210186512A CN 114657363 A CN114657363 A CN 114657363A
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temperature
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李守杰
王雪松
雷冲
陈涛
高英丽
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Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
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Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，步骤如下：热送钢锭通过油压机开坯锻制成中间坯，返炉加热1230～1270℃保温10～20h，保温结束后，台车拉出晾料至600～650℃，炉温降至930～970℃，返炉保温2h出炉晾料至750～800℃精锻机锻造成型，锻后将锻件快冷至350～400℃，全功率升温至600～650℃，保温1h/100mm，以全功率升温到840～880℃，保温1～2h/100mm，保温结束后快冷至400～450℃，以全功率升温至630～670℃，保温4h/100mm，保温结束后以≤30℃/h炉冷至≤450℃出炉空冷，本发明较好解决了42CrMoA曲轴的锻后带状组织问题，满足了42CrMoA曲轴材料带状组织要求。

Description

一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法
技术领域
本发明属于曲轴制造工艺技术领域，尤其涉及一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法。
背景技术
钢锭在热压力加工时，沿压延方向可能出现两种组织交替成层分布的情况，在显微镜下看到的这种组织称为带状组织。在低、中碳钢和低合金结构钢经压力加工后，往往会出现铁素体和珠光体交替成层的带状组织；在高碳合金钢中，则会出现碳化物的带状组织。带状组织是造成钢材各向异性的主要原因，它使钢的横向塑性、韧性明显降低。带状组织严重时，会影响到钢的被切削加工性，加工后表面光洁度差，渗碳时易引起渗层不均匀，热处理时易变形且硬度不均匀。所以对于要求高的锻件，对带状组织级别都有一定的限制要求。
42CrMoA曲轴对材料的各向异性及组织均匀性要求较高，对带状组织的要求较为严格，一般情况均要求带状组织级别≤2.0级，一般工艺生产的带状组织级别大部分在3.0级左右，生产返工率很高，生产难度大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种针对带状组织成因来解决带状组织不合格问题的改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，该方法结合锻造过程，采取一种中间坯扩散和锻后等温正火的方法，最终生产出带状组织符合客户设计要求的合格产品。
为达上述目的本发明的技术方案如下：一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，该方法的具体步骤如下：
步骤1）、热送钢锭通过油压机开坯锻制成中间坯，然后将中间坯返炉加热1230～1270℃，保温10～20h，保温结束后，台车拉出晾料至600～650℃，炉温降至930～970℃，返炉保温2h，出炉晾料至750～800℃，送入精锻机锻造成型；
步骤2）、锻后将锻件快冷至350～400℃，全功率升温至600～650℃待料，保温1h/100mm，以全功率升温到840～880℃，保温1～2h/100mm；保温结束后快冷至400～450℃，然后以全功率升温至630～670℃，保温4h/100mm，保温结束后以≤30℃/h炉冷至≤450℃，出炉空冷。
优选地，所述步骤2）中的快冷为风冷或雾冷。
优选地，在步骤1）中，中间坯返炉加热时，最佳升温温度为1250±10℃，最佳保温时间为15h。
优选地，在步骤2）中，以全功率升温时，最佳升温温度为860±10℃，最佳保温时间为1.5h/100mm，保温结束后快冷至400～450℃，全功率升温至最佳温度650±10℃。
所述42CrMoA曲轴为真空精炼模铸锻件，该曲轴用钢的化学成分为碳质量百分比为0.38～0.45%、硅质量百分比为0.20～0.40%、锰质量百分比为0.60～0.90%、镍质量百分比0.30～0.60%、铬质量百分比为0.90～1.20%、钼质量百分比为0.15～0.25%、钒质量百分比0.05～0.12%、余量为铁。
本发明的技术方案的积极效果如下：
1、热送钢锭通过油压机开坯锻制成中间坯，然后返炉加热1230～1270℃保温，保温结束后，台车拉出晾料至600～650℃；中间坯扩散，减轻或消除钢锭的成分偏析，使组织均匀化，减轻带状组织。
2、锻后将锻件快冷至350～400℃，全功率升温至600～650℃待料，保温，保温结束后以全功率升温到840～880℃，保温。保温结束后快冷至400～450℃，然后以全功率升温至630～670℃。高温奥氏体化后，快冷到珠光体转变区，使铁素体来不及析出，然后在珠光体转变区等温保持，使曲轴锻件的不同部位及曲轴锻件之间在等温温度同时发生转变，形成均匀的铁素体加珠光体或珠光体的伪共析组织，进一步减轻带状组织级别。
附图说明
图1为本发明的42CrMoA曲轴用钢的等温正火工艺曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步阐述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1：一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，该曲轴规格为φ290mm×5025mm，该曲轴用钢的化学成分质量百分比为：C：0.42%，Si:0.25%，Mn:0.75%，Ni：0.33%，Cr：1.13%，Mo：0.22%，V：0.08%，余量为Fe及其它不可避免的杂质，采用真空精炼模铸锭。
该方法的具体步骤如下：
步骤1）、热送钢锭通过油压机开坯锻制成中间坯，然后将中间坯返炉加热1250±10℃，保温15h，保温结束后，台车拉出晾料至600～650℃，炉温降至950±10℃，返炉保温2h，出炉晾料至750～800℃，送入精锻机锻造成型；
步骤2）、锻后将锻件风冷至350～400℃，全功率升温至600～650℃待料，保温3h，以全功率升温到860±10℃，保温4.5h；保温结束后雾冷至400～450℃，然后以全功率升温至650±10℃，保温11.5h，保温结束后以≤30℃/h炉冷至≤450℃，出炉空冷。
采用上述工艺生产的42CrMoA曲轴，锻后检测带状组织检测结果如下：
试验号 取样位置 带状组织（级别）
1 1/2半径处 0
2 1/2半径处 1.0
实施例2：一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，该曲轴规格为φ345mm×5495mm，该曲轴用钢的化学成分质量百分比为：C：0.40%，Si:0.26%，Mn:0.71%，Ni：0.35%，Cr：1.13%，Mo：0.22%，V：0.09%，余量为Fe及其它不可避免的杂质，采用真空精炼模铸锭。
该方法的具体步骤如下：
步骤1）、热送钢锭通过油压机开坯锻制成中间坯，然后将中间坯返炉加热1250±10℃保温15h，保温结束后，台车拉出晾料至600～650℃，炉温降至950±10℃，返炉保温2h，出炉晾料至750～800℃，送入精锻机锻造成型；
步骤2）、锻后将锻件风冷至350～400℃，全功率升温至600～650℃待料，保温3.5h，以全功率升温到860±10℃，保温5.5h；保温结束后雾冷至400～450℃，然后以全功率升温至650±10℃，保温14h，保温结束后以≤30℃/h炉冷至≤450℃，出炉空冷。
采用上述工艺生产的42CrMoA曲轴，锻后检测带状组织检测结果如下：
试验号 取样位置 带状组织（级别）
1 1/2半径处 1.0
2 1/2半径处 0.5

Claims (5)

1.一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1）、热送钢锭通过油压机开坯锻制成中间坯，然后将中间坯返炉加热1230～1270℃，保温10～20h，保温结束后，台车拉出晾料至600～650℃，炉温降至930～970℃，返炉保温2h，出炉晾料至750～800℃，送入精锻机锻造成型；
步骤2）、锻后将锻件快冷至350～400℃，全功率升温至600～650℃待料，保温1h/100mm，以全功率升温到840～880℃，保温1～2h/100mm；保温结束后快冷至400～450℃，然后以全功率升温至630～670℃，保温4h/100mm，保温结束后以≤30℃/h炉冷至≤450℃，出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，其特征在于，所述步骤2）中的快冷为风冷或雾冷。
3.根据权利要求1所述的一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，其特征在于，在步骤1）中，中间坯返炉加热时，最佳升温温度为1250±10℃，最佳保温时间为15h。
4.根据权利要求1所述的一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，其特征在于，在步骤2）中，以全功率升温时，最佳升温温度为860±10℃，最佳保温时间为1.5h/100mm，保温结束后快冷至400～450℃，全功率升温至最佳温度650±10℃。
5.根据权利要求1所述的一种改善42CrMoA曲轴带状组织的方法，其特征在于，所述42CrMoA曲轴为真空精炼模铸锻件，该曲轴用钢的化学成分为碳质量百分比为0.38～0.45%、硅质量百分比为0.20～0.40%、锰质量百分比为0.60～0.90%、镍质量百分比0.30～0.60%、铬质量百分比为0.90～1.20%、钼质量百分比为0.15～0.25%、钒质量百分比0.05～0.12%、余量为铁。
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