[发明专利]一种锻轧双联工艺生产合金钢大断面长材的方法

说明书

本发明提供一种锻轧双联工艺生产合金钢大断面长材的方法，通过将原料加热、锻造、控制轧制、冷却和产品检验工序，利用了锻压机加工变形能力和心部渗透变形能力，又利用了高精度轧机精确成型的塑性加工变形能力，生产出内部致密度高、表面光洁、尺寸精度高的合金钢大断面圆棒材；灵活使用小于Ф1000mm和断面积相等规格大圆坯或同等断面的锻坯和连铸坯、铸钢锭坯料，而不受设备能力的限制，生产小于Ф800mm和断面积相等的形状规格产品组距的表面、内部质量优良的断面形状的钢材；通过大压缩比的塑性变形和锻造心部渗透变形，大断面钢材内部致密度高，力学性能优良，表面光洁，尺寸精度高。

技术领域

本发明涉及到合金钢大断面圆棒材和等截面型钢长材生产方法，具体涉及到一种锻轧双联工艺生产合金钢大断面长材的方法，属于钢铁材料加工领域。

背景技术

现有锻压工艺为：合格原料、加热、锻造、冷却(热处理)、常温、金属切削加工、产品检验。

现有轧制工艺为：合格原料、加热、热轧、冷却(热处理)、常温、产品检验。

传统锻造+热轧两火成材，分别采用锻压工艺和轧制工艺生产钢材存在生产周期长，能耗高，金属收得率低、不同工艺生产的产品质量差异性大等不足。对小断面锻件需要多次加热锻造，特别是特殊钢锻件易产生裂纹而造成产品报废；轧制工艺生产大断面钢材心部存在质量改善效果差的不足。

传统锻造工艺生产的长材表面不平整，不可避免的存在锻压痕，尺寸精度不能有效控制，通过金属切削剥皮提高表面质量，金属损耗高，生产效率低，成本高且不环保；轧制工艺生产的长材虽然表面质量好，但多受坯料规格和轧制力心部渗透能力差的限制，只能生产小规格的高性能钢材，大断面轧件心部的缩孔残余、疏松等缺陷得不到有效改善，钢材内部质量差。

传统锻压工艺，锻件冷却过程在锻痕处易形成裂纹，高合金钢在锻压和冷却过程中，很容易在锻痕处引起开裂。

现有公开的锻轧双联工艺为：合格原料、加热、锻造、热轧、冷却(热处理)和产品检验。

所述锻压、轧制均为已成熟的现有技术，本发明与传统生产大断面圆棒材工艺具有本质的区别，传统生产大断面圆棒材采用锻造或轧制工艺。锻造工艺生产的圆棒材表面不平整，存在锻压痕，尺寸精度不能有效控制，通过剥皮提高表面质量，金属损耗高，生产效率低，成本高且不环保；轧制工艺生产的圆棒材虽然表面质量好，但多受坯料规格和轧制力心部渗透能力差的限制，只能生产小规格的高性能钢材，且铸坯心部的缩孔残余、疏松等缺陷得不到有效改善，钢材芯部质量差。

发明内容

解决的技术问题：本发明主要解决的是现有技术生产锻材表面不平整，存在锻压痕；小锻件需要多次加热反复锻造，容易产生裂纹而造成锻件报废，产品尺寸精度不能有效控制，通过剥皮提高表面质量，金属损耗高，生产效率低，成本高且不环保的难题；同时解决轧制力对大断面钢材心部渗透能力差的限制，只能生产小规格的高性能钢材；轧制工艺生产大断面钢材存在原料心部的缩孔残余、疏松等缺陷得不到有效改善，钢材内部质量提升受限的技术问题。并且钢材产品长度可以延长。

克服了传统锻造工艺需多次加热锻压成型、尺寸精度差、表面不光圆、生产效率低、成本高等缺点，又克服了现有轧钢设备不能生产φ800mm以及同等截面以下的各种高性能钢材的不足。

技术方案：

一种锻轧双联工艺生产合金钢大断面长材的方法，步骤为：

第一步：合金钢铸坯和钢锭作为原料在步进式加热炉(1)中加热，将原料加热到完全奥氏体化区域，合金元素完全固溶，原料开锻温度为Ac3温度点以上80-250℃，原有的等轴晶、柱状晶和晶界熔解，化学成分进行扩散，转变为奥氏体晶粒；通过高压水除鳞机(2)去除表面氧化铁皮，再利用锻压机组(3)进行锻打，得到长度增长、断面减小的圆形或其他断面的锻件；在锻造过程中，原奥氏体晶粒被破碎、形成晶粒，晶粒不断形核、长大发生动态再结晶，得到均匀的织构组织；