[发明专利]一种Cr12MoV钢锻造及热处理的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Cr12MoV钢锻造及热处理的生产技术和工艺领域。特别涉及Cr12MoV钢锻件的加热、锻造及锻后热处理工艺方法。

背景技术

Cr12MoV钢属于莱氏体高合金冷作模具钢，常用于冷轧辊辊环。由于该钢含有较高的碳及铬，采用传统的锻造工艺方法生产的产品，很容易在加热过程中产生过烧，在锻造过程中产生裂纹造成废品。锻造产品的内部质量也较差，易残留网状碳化物或带状碳化物，共晶碳化物不均匀度较严重。

专利CN1727502A公开了Cr12MoV钢的锻造方法。其缺点为：

1.加热温度达到1150～1300℃时，易产生过热或过烧，锻造时易在坯料表面产生裂纹造成废品。

2.锻后直接缓冷到100℃，未进行锻后热处理，对网状碳化物的消除不彻底。

3.对锻造变形量不进行控制，容易产生锻造裂纹造成废品。

专利CN101748251A公开了一种Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法。其缺点为：

1.加热温度达到1190～1220℃时，易产生过热。

2.锻后直接缓冷到100℃，未进行锻后热处理，对网状碳化物的消除不彻底。

3.对锻造变形量不进行控制，容易产生锻造裂纹造成废品。

锻件成品率低、锻造过程不易控制、锻件质量不稳定，增加了锻件生产企业和锻件使用企业的生产成本，也造成了大量社会资源的浪费和对环境的污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种Cr12MoV钢锻造及热处理的生产方法，提高锻件成品率、消除网状或带状碳化物、改善共晶碳化物不均匀度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种Cr12MoV钢锻造及热处理的生产方法，采用分段加热并控制升温速度、锻造过程中按坯料温度控制压下量、锻后进行正火及球化退火处理。具体操作步骤为：

(1)加热阶段：坯料装炉时，炉内温度300～400℃，装炉后保温3～4h，再以40～50℃/h的速度升到850～880℃,保温3～4h，再以60～80℃/h的速度升到1100～1130℃，保温4～5h；

(2)锻造阶段：对坯料进行5～6次轴向反复镦粗、拔长；

镦粗前先轻击坯料圆周面一遍，压下量10～20mm；

镦粗时分2～5次缓压，每次压下量50～100mm，镦粗比为2～3；

拔长时根据坯料的温度决定压下量，拔长比为5～8；

1050℃≤坯料温度＜1100℃，压下量10～20mm；

950℃≤坯料温度＜1050℃，压下量30～50mm；

900℃≤坯料温度＜950℃，压下量10～20mm；

最后一火次的变形量控制在20～30％之间，终锻温度为900℃～950℃；

(3)热处理阶段：锻后进行正火及球化退火处理；

锻后毛坯装炉温度为300～350℃，以40～60℃/h的速度升到890～910℃，保温3～4h后空冷到380～400℃，保温3～4h，再以50～60℃/h的速度升到850～870℃，保温3～4h后空冷到720～740℃，保温5～6h后再以10～20℃/h的速度炉冷到400℃，然后空冷到室温。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明加热方式能保证坯料的加热温度均匀一致并使坯料在加热过程中的温度应力趋于最小，防止坯料产生过热或过烧；

2.镦粗前轻击坯料圆周面可将坯料表面的网状碳化物击碎，防止产生表面裂纹；镦粗时分2～5次缓压及拔长时根据坯料的温度决定压下量可使坯料的变形比较均匀，有利于坯料中共晶碳化物的分布更加均匀；控制轴向镦粗、拔长次数及最后一火次的变形量可将坯料中的碳化物不断被击碎、晶粒更细小；

3.锻后热处理可消除锻件中的残余网状碳化物，使碳化物呈颗粒状、细小、均匀分布。

本发明生产的Cr12MoV钢锻件，成品率由原来的40～50％提高到90～100％；消除了网状碳化物和带状碳化物；共晶碳化物不均匀度由原来的5～6级改善为1～2级，降低了锻件生产企业的生产成本和锻件使用单位的采购成本，因此也减少了对社会资源的浪费和对环境的污染。

附图说明

图1为实施例一Cr12MoV钢锭坯料加热工艺曲线图。

图2为实施例一Cr12MoV钢锻件锻后正火及球化退火工艺曲线图。

图3为实施例二Cr12MoV钢锭坯料加热工艺曲线图。