船用曲轴材料的制造方法及由该方法制造的船用曲轴技术

本发明专利技术公开了船用曲轴材料的制造方法及其由该方法制造的船用曲轴，其中，该方法包括以下步骤：(1)将经冶炼后的钢液浇铸成钢锭；(2)采用两镦两拔的方式将所述钢锭进行锻造；(3)采用先冷却再等温退火的热处理方式将经步骤(2)后的锻材进行后处理。本发明专利技术通过采用上述方法制造的曲轴满足42CrMoA(+Ni+V)锻材的要求，可应用到船用内燃机曲轴上。

【技术实现步骤摘要】
船用曲轴材料的制造方法及由该方法制造的船用曲轴
本专利技术属于铁基合金结构钢的制造方法，具体地，本专利技术涉及一种 42CrM〇A(+Ni+V)船用内燃机曲轴锻材材料的制造方法，以及由该方法制造的船用曲轴。
技术介绍
轮船的心脏是柴油机，而曲轴是柴油机的最核心部件之一，柴油发动机的强大动 力需通过曲轴传递给螺旋浆来推动螺旋前进。船用曲轴传递动力大，承受交变载荷，对曲轴 钢的强度、硬度、抗冲击性能有很高的要求，同时对纯净度、细晶、组织等有较高的要求。 曲轴材料的要求具体表现在： (1)既要求有高的抗拉强度、又要求有很高的抗冲击指标。 (2)十分严格的曲轴锻件超声波和磁粉探伤规定。 (3)不能产生极其微小的夹杂波裂纹以满足弯锻时的局部巨量变形量。 (4)检验实际晶粒度，要求晶粒度细于5. 0级。 (5)纯净度要求高，需按国标和欧标同时检测。 (6)有魏氏组织、带状组织等相关组织要求。 (7)曲轴因其重量大、加工精度高、制造难度大，一直是我国船舶工业的软肋，长 期来完全依赖进口。 因此，如何制造出符合要求的船用曲轴材料仍是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供42CrMoA(+Ni+V)曲轴材料产品质量好、成材率高的制造 方法。 为了实现上述目的，本专利技术提供一种船用曲轴材料的制造方法，该方法包括以下 步骤： (1)将经冶炼后的钢液浇铸成钢锭； (2)采用两镦两拔的方式将所述钢锭进行锻造； (3)采用先冷却再等温退火的热处理方式将经步骤（2)后的锻材进行后处理。 本专利技术还提供了由上述方法制造的船用曲轴。 本专利技术通过采用上述方法制造的曲轴满足42CrM〇A(+Ni+V)锻材的要求，可应用 到船用内燃机曲轴上。 另外，本专利技术的方法采用低温慢注的浇铸工艺，能保证钢获得低的气体含量和夹 杂水平，保证钢的内部质量。通过压机两镦两拔的生产方式，能充分保证钢锭铸态组织的破 碎，再配以适当的变形量和回复再结晶效果，能使晶粒得到较充分的细化，有利于钢的晶粒 度和探伤性能；采用缓冷+等温退火的热处理方式，使钢的组织按照所需要的组织进行转 变，能充分控制有害的魏氏组织和带状组织，使其级别达到所需的要求，并得到需要的细的 铁素体和珠光体。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供了一种船用曲轴材料的制造方法，该方法包括以下步骤： (1)将经冶炼后的钢液浇铸成钢锭； (2)采用两镦两拔的方式将所述钢锭进行锻造； (3)采用先冷却再等温退火的热处理方式将经步骤（2)后的锻材进行后处理。 根据本专利技术，在步骤（1)中，所述钢锭可以为重量为6-9吨的八角钢锭，优选为重 量为8-9吨的八角钢锭。 根据本专利技术，在步骤（1)中，所述冶炼包括电炉冶炼、炉外精炼（LF炉外精炼）和 真空脱气（VD真空去气）的冶炼工艺，其中，所述电炉冶炼、所述炉外精炼以及所述真空脱 气的条件没有具体限定，可以为本领域的常规选择。 根据本专利技术，在步骤⑴中，所述钢液浇铸的条件包括：浇铸温度可以为 1525-1535°C，优选为1529-1531°C，浇铸时间为15-25分钟，优选为19-23分钟；在本专利技术 中，钢液（钢水）的浇铸温度可以为钢的熔点+温度过热度，其中，该钢的熔点约为1495°C， 温度过热度可以为30-41°C，优选为34-36°C，因而。钢液（钢水）的浇铸温度可以为 1525-1535°C，优选为1529-1531°C。在本专利技术中，通过低温慢注的浇铸工艺，能够获得良好 的钢中各合金元素的质量百分比的含量。 根据本专利技术，在步骤（1)中，将经冶炼后的钢液进行浇铸工艺后，在上述冶炼和浇 铸工艺条件下，能够使以所述钢锭的总重量为基准，C的含量为0. 4-0. 44重量％，Mn的含量 为0. 7-0. 75重量％，Si的含量为0. 2-0. 3重量％，P的含量为< 0. 020重量％，S的含量为 彡0. 015重量％，Cr的含量为1-1. 19重量％，Mo的含量为0. 2-0. 24重量％，Ni的含量为 0. 4-0. 5重量％，V的含量为0. 07-0. 1重量％，Cu的含量为< 0. 2重量％，其余为Fe含量。 优选地，以所述钢锭的总重量为基准，C的含量为0. 41-0. 43重量％，Mn的含量为 0. 71-0. 73重量％，Si的含量为0. 22-0. 25重量％，P的含量为< 0. 012重量％，S的含量 为彡0. 006重量％，Cr的含量为1. 12-1. 19重量％，Mo的含量为0. 21-0. 22重量％，Ni的 含量为0. 43-0. 44重量％，V的含量为0. 08-0. 09重量％，Cu的含量为< 0. 15重量％，其余 为Fe含量。 更优选地，以所述钢锭的总重量为基准，C的含量为0. 41-0. 43重量％，Mn的含量 为0· 71-0. 73重量％，Si的含量为(λ 22-0. 25重量％，P的含量为(λ 001-0. 012重量％，S 的含量为〇. 001-0. 006重量％，Cr的含量为1. 12-1. 19重量％，Mo的含量为0. 21-0. 22重 量％，Ni的含量为0. 43-0. 44重量％，V的含量为0. 08-0. 09重量％，Cu的含量为0. 01-0. 15 重量％，其余为Fe含量。 根据本专利技术，在步骤（2)中，所述锻造包括将所述钢锭进行预处理、压机开坯和精 锻的过程。 根据本专利技术，在步骤（2)中，所述钢锭经压机开坯后锻造为中间坯，且所述中间坯 的直径可以为450-550mm，优选为450-480mm。 根据本专利技术，将所述中间坯冷却的方式没有具体限定，可以为本领域的常规选择， 优选地，锻造完成后，尽快将中间坯用天车掉入炉中进行炉冷的方式来冷却。根据本专利技术， 所述预处理的条件包括：所述钢锭进入加热炉的初始温度为大于等于500°C，然后在温度 为1200-1250°C下保温5-6小时；优选地，所述钢锭进入加热炉的初始温度为500-550°C，然 后在温度为1200_1250°C下保温5-6小时。 根据本专利技术，所述压机开坯的条件包括：在温度为1200-1250°C下实施，优选在温 度为1200-1220°C下实施。 根据本专利技术，所述压机没有具体限定，可以为本领域的常规选择，优选地，所述压 机为4500KN的压机。 根据本专利技术，所述两镦两拔的方式为镦-拔-镦-拔的变形方案。其中，镦的 变形方式没有具体限定，可以为本领域的常规选择，优选地，镦采用打钳把的镦粗方式； 以及拔的变形方式没有具体限定，可以为本领域的常规选择，优选地，拔采用压机纵向拔 长的方式；且每次镦粗的变形可以为小于原高度的1/2,优选地，每次镦粗的变形为原高度 的 1/2-1/3。 根据本专利技术，所述精锻机没有具体限定，可以为本领域的常规选择，优选地，所述 精锻为180本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用曲轴材料的制造方法，该方法包括以下步骤：(1)将经冶炼后的钢液浇铸成钢锭；(2)采用两镦两拔的方式将所述钢锭进行锻造；(3)采用先冷却再等温退火的热处理方式将经步骤(2)后的锻材进行后处理。

【技术特征摘要】
1. 一种船用曲轴材料的制造方法，该方法包括以下步骤： (1) 将经冶炼后的钢液浇铸成钢锭； (2) 采用两镦两拔的方式将所述钢锭进行锻造； (3) 采用先冷却再等温退火的热处理方式将经步骤（2)后的锻材进行后处理。2. 根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤（1)中，所述钢液浇铸的条件包括：浇铸温度为1525-1535°C，优选为1529-1531°C，浇铸时间为15-25分钟，优选为19-23分 钟。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1)中，所述钢锭为重量为6-9吨的八角 钢锭。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1)中，所述冶炼包括电炉冶炼、炉外精炼 和真空脱气的冶炼工艺。5. 根据权利要求1所述的制造方法，其中，在步骤（1)中，以所述钢锭的总重量为基准， C的含量为0. 4-0. 44重量％，Mn的含量为0. 7-0. 75重量％，Si的含量为0. 2-0. 3重量％， P的含量为彡〇. 02重量％，S的含量为彡0. 015重量％，Cr的含量为1-1. 19重量％，Mo的 含量为0. 2-0. 24重量％，Ni的含量为0. 4-0. 5重量％，V的含量为0. 07-0. 1重量％，Cu的 含量为< 0. 2重量％，其余为Fe的含量。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤（1)中，以所述钢锭的总重量为基准，C的 含量为0. 41-0. 43重量％，Mn的含量为0. 71-0. 73重量％，Si的含量为0. 22-0. 25重量％， P的含量为彡〇. 012重量％，S的含量为彡0. 006重量％，Cr的含量为1. 12-1. 19重量％， Mo的含量为0. 21-0. 22重量％，Ni的含量为0. 43-0. 44重量％，V的...

【专利技术属性】
技术研发人员：易文，王远明，周静，谢炜，余多贤，
申请(专利权)人：攀钢集团江油长城特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51