[发明专利]一种高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件及制造方法

说明书

本发明公开一种高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件及制造方法，原材料包括以下组分：C：0.36％‑0.40％；Si：0.17％‑0.37％；Mn：0.55％‑0.70％；Cr：1.00％‑1.10％；Mo：0.2％‑0.25％；V：0.05％‑0.10％；P：≤0.015％；S：≤0.010％；余下为非金属夹杂物；C、Si、Mn、Cr、Mo含量按中上限控制，P、S含量按中下限控制。本发明通过优化原材料成分、优化锻造制坯工艺及热处理制度，实现35CrMo材料自主生产，能改变此类材料调质后硬度偏低的情况，提高产品的一次交检合格率，避免产品返工风险，缩短交期，满足矿山机械高强度、高载荷、扭曲、冲击的工况。

技术领域

本发明属于齿圈环锻件制造技术领域，具体涉及一种高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件及制造方法。

背景技术

矿山机械是直接用于矿物开采等作业的机械，在国民经济中贡献良多。中国矿山机械质量水平的高低也从侧面反馈了一个国家的制造水平。近年来，国家在基建上大力开发，矿山机械开采出的原料产品在轨道交通、铁道、建筑、水利等基础建设中也被广泛运用。由于矿山机械工况经常受冲击、弯曲、高载荷，因此齿圈的质量显得尤为重要。35CrMo钢是用于矿山机械的常用材料之一，它具有强度高、冲击韧性好、抗弯能力强等特点。虽然35CrMo被广泛运用，但在行业内也清楚，该材料属于中淬透性钢，在调质热处理时经常会发生淬火淬不上的问题，需要返工甚至报废。对于硬度要求低的齿圈，其一次合格率较高，但对于硬度要求高的齿圈，合格率就非常低。由于国外对该类材料只提供一个成分范围，对于关键技术进行封锁，因此，很难从国外拿到相关参考资料，只能我们自己去分析和研究，积累经验。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件及制造方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件，控制原材料中C、Si、Mn、Cr、Mo、P、S、Al的含量，增加细晶元素V，按重量百分比计，所述高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件的原材料包括以下组分：

C：0.36％-0.40％；Si：0.17％-0.37％；Mn：0.55％-0.70％；Cr：1.00％-1.10％；Mo：0.2％-0.25％；V：0.05％-0.10％；P：≤0.015％；S：≤0.010％；余下为非金属夹杂物；其中，C、Si、Mn、Cr、Mo含量按中上限控制，P、S含量按中下限控制。

所述非金属夹杂物含量按下表控制：

本发明还公开了一种高性能高硬度矿山机械齿圈环锻件的制造方法，包括以下步骤：

1)下料：

2)锻造制坯、冲孔：开坯时采用三镦两拔，每工步镦粗比控制在1.8-2.5，拔长比控制在1.6-2.2，总锻造比控制在5-8；根据不同产品结构，吨位超过10T的，冲孔后增加马架扩孔工布，预成形坯到最终成形变形量控制在30-70％；

3)辗环；辗环后不再进行锻后预备热处理工序；

4)热处理前扒皮：胀率2-4％；

5)锻后热处理：

淬火温度控制在860℃-900℃，淬火转移速度控制在1min以内；

回火控制在500℃-530℃，回火温度根据硬度增加而降低；

6)粗车：对锻件进行粗加工，粗车内、外径及高度；

7)调质

8)硬度检测

9)检验合格后交付。