胡維賢
(陜西宏遠航空鍛造有限責任公司, 陜西713801)
1Cr12Ni2MoWVNbN鋼是用鎢、鉬、釩、鈮等合金元素綜合強化的馬氏體型熱穩(wěn)定不銹鋼,具有優(yōu)良的的綜合力學性能,可制造復雜的焊接結構件及潮濕環(huán)境中工作的承力構件,如壓氣機轉子葉片、壓氣機盤、軸頸、渦輪外環(huán)、吊掛及承力螺栓等。
環(huán)形件尺寸為?1 335 mm×?1 025 mm×270 mm,鍛件的名義重量達1 210 kg。環(huán)形鍛件簡圖如圖1所示。
環(huán)形鍛件的標準要求:環(huán)件的低倍試片上不允許有肉眼可見的裂紋、縮孔、夾雜等冶金缺陷;按GB6394金屬平均晶粒度實驗方法測定環(huán)件的實際晶粒度應不粗于4級;環(huán)件的力學性能要求見表1。
生產大型環(huán)形鍛件的基本工藝流程為:坯料→加熱→鐓粗→沖孔→預制坯→軋制成形→熱處理。為保證鍛件的組織、性能及幾何尺寸滿足標準要求,必須確定適當的鍛造工藝方案。為此,結合鍛造生產實際,確定鍛造溫度范圍為1 180~900℃。始鍛溫度不易過高,否則會產生粗晶。選擇合適的預制坯尺寸,給最終軋制成形留有合適的變形余量,并且要防止擴孔時在高度方向產生折疊,最終達到環(huán)形件的尺寸精度要求。經過試制生產,環(huán)形件最終在?2 500 mm擴孔機上軋制成形。經測量,環(huán)形件的尺寸滿足圖紙要求。
圖1 大型環(huán)形鍛件簡圖Figure 1 The schematic diagram of large ring forging
Rm/MPaRp0.2/MPaA5(%)Z(%)AKU/J·cm-2HBW≥1 030≥785≥10≥45≥49302~341
表2 環(huán)形鍛件的力學性能檢測結果Table 2 The mechanical properties results of ring forging
對大型環(huán)形件進行熱處理,正火:1 130℃,空冷+回火:760℃,空冷;淬火:1 120℃,油冷+回火:680℃,空冷。我們對試制的環(huán)形鍛件切取1件試驗環(huán)進行理化測試,檢測結果如下:
低倍試片上無肉眼可見的裂紋、縮孔、夾雜等冶金缺陷;環(huán)件的實際晶粒度為4級;環(huán)形鍛件的力學性能檢測結果見表2。檢測結果符合標準要求。
環(huán)形鍛件的理化檢測結果表明,鍛造溫度范圍等參數的確定比較合理,工藝方案可行,可生產出符合標準要求的大型環(huán)形件。
[1] 中國航空材料手冊編輯委員會.中國航空材料手冊,結構鋼 不銹鋼. 第一版. 北京: 中國標準出版社,1988.
[2] 華林,黃興高,朱春東. 環(huán)件軋制理論和技術. 北京: 機械工業(yè)出版社,2001.
[3] 郭鴻鎮(zhèn). 合金鋼與有色合金鍛造. 北京: 西北工業(yè)大學出版社, 2009.