25MnCrNi加强钢主轴锻件生产方法技术

本发明专利技术涉及一种以25MnCrNi加强钢为原料制作而成的25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法；炼钢采用电炉冶炼+真空精炼方式，制定内控化学成分，精选配料，精炼全程进行氩气搅拌，控制钢锭浇注中的补缩时间，采用氩气保护浇注；锻造时采用油压机镦粗，成形时采用精锻机锻打成形；热处理采用正火+调质方式；利用该方法可以使产品通过化学成分的优化设计，在成本略微增加的情况下大幅提升材料的淬透性，再通过纯净度和压实效果控制，及适当的热处理方式，满足较高的强韧性配比要求，提高主轴锻件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
25MnCrNi加强钢主轴锻件生产方法
本专利技术属于钢铁材料制造工艺控制领域，特别涉及一种以25MnCrNi加强钢为原料制作而成的25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法。
技术介绍
主轴锻件目前原材料均采用30Mn2，现在客户对产品的纯净度及综合力学性能要求越来越高，尤其是强韧性配比要求越来越高，30Mn2已无法满足客户要求。在此情况下，需要改良设计25MnCrNi加强钢来取代上述原材料。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种可以使产品通过化学成分的优化设计，在成本略微增加的情况下大幅提升材料的淬透性，再通过纯净度及压实效果控制，满足较高的强韧性配比要求，提高主轴锻件的使用寿命的25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法，具体步骤如下：步骤1)、炼钢采用电炉冶炼+真空精炼方式，制定内控化学成分，精选配料，精炼全程进行氩气搅拌，控制钢锭浇注中的补缩时间，采用氩气保护浇注；精炼过程中内控化学成分按照重量百分比计算为：C＝0.23～0.29％，Si＝0.25～0.35％，Mn＝1.25～1.45％，Cr＝0.40～0.60％，Ni＝0.40-0.60％，Mo＝0.07～0.12％，P≤0.010％，S≤0.005％，脱气后气体含量控制[H]≤2ppm，[O]≤30ppm，[N]≤50ppm；配料按照重量百分比选用8～15％炼钢生铁、10～15％的海绵铁，其余均为优质废钢，其它废钢料不允许配入；氧化前期利用钢液温度较低的有利条件将[P]降至0.005％以下，出钢采用留钢留渣操作；真空脱气充分，在真空度单位≤0.5托，下保持≥10分钟，最大限度去除钢液中气体及非金属夹杂物；精炼全程进行氩气搅拌，充分均匀钢液；适当延长钢锭浇注中的补缩时间，原浇注一锭是8分钟，现延长至10分钟，保证钢锭内部质量，采用氩气保护浇注，减少钢液的二次污染；步骤2)、锻造时采用油压机镦粗，成形时采用精锻机锻打成形；总锻造比为9-12；步骤3)、热处理采用正火+调质方式。在步骤2)中，油压机开坯时表面缺陷必须留量烧剥干净，镦粗时油压机的一次压下量为高度的1/3，二次压下量为高度的1/2，镦粗后在上、下平砧上拨长，然后倒角至八方，转精锻机直接锻打成形；精锻机锻造严格控制拉打速度和变形量，精锻机变形时中间各道次拉打速度控制在每分钟5米左右，压下量为40mm，保证主轴性能各部分均匀一致，最后一道次拉打速度控制在每分钟1.5米左右，压下量为25mm，提高表面质量。在步骤3)中考虑到材料具有过热敏感性，在保证工件能够完全奥氏体化的同时尽量降低加热温度，正火温度860～880℃，保温结束出炉后，采用工件旋转风冷方式；淬火温度840～860℃，保温结束出炉后，采用水淬油冷方式，先预冷再水冷，初始水温≤25℃，最后入油冷却，初始油温50～60℃；然后进行一次回火和二次回火，在两次回火后均采用快冷以避免产生回火脆性。本专利技术的技术方案产生的积极效果如下：通过化学成分的优化设计，在成本略微增加的情况下大幅提升材料的淬透性；通过配料选用及冶炼过程控制，有效提高钢液纯净度；锻造采用不对称变形，有效破碎钢锭内部的非金属夹杂物，锻合钢锭内部缺陷；最后通过适当的热处理方式，实现组织及晶粒细化，并获得优良的综合力学性能。具体实施方式实施例1：一种25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法，以直径为φ300规格的25MnCrNi加强钢主轴锻件为例，具体步骤如下：步骤1)、炼钢采用电炉冶炼+真空精炼方式，制定内控化学成分。精选配料，精炼全程进行氩气搅拌，控制钢锭浇注中的补缩时间，采用氩气保护浇注；精炼过程中内控化学成分按照重量百分比计算为：精炼过程中内控化学成分为：C＝0.23～0.29％，Si＝0.25～0.35％，Mn＝1.25～1.45％，Cr＝0.40～0.60％，Ni＝0.40-0.60％，Mo＝0.08～0.13％，P≤0.010％，S≤0.005％；脱气后气体含量控制[H]≤2ppm，[O]≤30ppm，[N]≤50ppm。精选配料：配料按照重量百分比选用8～15％炼钢生铁、10～15％的海绵铁，其余均为优质废钢，其它废钢料不允许配入。氧化前期利用钢液温度较低的有利条件将[P]降至0.005％以下。出钢采用留钢留渣操作。氧化前期利用钢液温度较低的有利条件将[P]降至0.005％以下，出钢采用留钢留渣操作；真空脱气充分，在真空度单位≤0.5托，下保持≥10分钟，最大限度去除钢液中气体及非金属夹杂物；精炼全程进行氩气搅拌，充分均匀钢液；适当延长钢锭浇注中的补缩时间，原浇注一锭是8分钟，现延长至10分钟，保证钢锭内部质量，采用氩气保护浇注，减少钢液的二次污染。步骤2)、锻造时采用油压机镦粗，成形时采用精锻机锻打成形。总锻造比为9-12。油压机开坯时表面缺陷必须留量烧剥干净，镦粗时油压机的一次压下量为高度的1/3，二次压下量为高度的1/2，镦粗后在上、下平砧上拨长，然后倒角至八方，转精锻机直接锻打成形。精锻机锻造严格控制拉打速度和变形量，精锻机变形时中间各道次拉打速度控制在每分钟5米左右，压下量为40mm，保证主轴性能各部分均匀一致，最后一道次拉打速度控制在每分钟1.5米左右，压下量为25mm，提高表面质量。步骤3)、热处理采用正火+调质方式。在步骤3)中考虑到材料具有过热敏感性，在保证工件能够完全奥氏体化的同时尽量降低加热温度，正火温度860～880℃，保温5～7h后出炉，保温结束出炉后，采用工件旋转风冷方式；淬火温度840～860℃，保温5～7h后出炉，保温结束出炉后，采用水淬油冷方式，先预冷再水冷，即先空冷140～200s，再水冷420～470s，初始水温≤25℃，最后入油冷却40～60min，初始油温50～60℃；然后进行一次回火和二次回火，在两次回火后均采用快冷以避免产生回火脆性。所述加强钢主轴为钢锭锻件。通过以上各过程控制，在成本略微增加的情况下大幅提升了材料的淬透性及纯净度，组织致密度得到有效加强，并通过适宜的热处理方式，最终获得了优良的综合力学性能。通过上述各工序的严格控制，得到理化检测结果如表1。表1实例的技术指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1）、炼钢采用电炉冶炼+真空精炼方式，制定内控化学成分，精选配料，精炼全程进行氩气搅拌，控制钢锭浇注中的补缩时间，采用氩气保护浇注；精炼过程中内控化学成分按照重量百分比计算为：C=0.23~0.29%，Si=0.25~0.35%，Mn=1.25~1.45%，Cr=0.40~0.60%，Ni=0.40‑0.60%，Mo=0.07~0.12%，P≤0.010%，S≤0.005%，脱气后气体含量控制[H]≤2ppm，[O]≤30ppm，[N]≤50ppm；配料按照重量百分比选用8～15%炼钢生铁、10～15%的海绵铁，其余均为优质废钢，其它废钢料不允许配入；氧化前期利用钢液温度较低的有利条件将[P]降至0.005%以下，出钢采用留钢留渣操作；真空脱气充分，在真空度单位≤0.5托，下保持≥10分钟，最大限度去除钢液中气体及非金属夹杂物；精炼全程进行氩气搅拌，充分均匀钢液；适当延长钢锭浇注中的补缩时间，原浇注一锭是8分钟，现延长至10分钟，保证钢锭内部质量，采用氩气保护浇注，减少钢液的二次污染；步骤2）、锻造时采用油压机镦粗，成形时采用精锻机锻打成形；总锻造比为9‑12；步骤3）、热处理采用正火+调质方式。...

【技术特征摘要】
1.一种25MnCrNi加强钢主轴锻件的生产方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1）、炼钢采用电炉冶炼+真空精炼方式，制定内控化学成分，精选配料，精炼全程进行氩气搅拌，控制钢锭浇注中的补缩时间，采用氩气保护浇注；精炼过程中内控化学成分按照重量百分比计算为：C=0.23~0.29%，Si=0.25~0.35%，Mn=1.25~1.45%，Cr=0.40~0.60%，Ni=0.40-0.60%，Mo=0.07~0.12%，P≤0.010%，S≤0.005%，脱气后气体含量控制[H]≤2ppm，[O]≤30ppm，[N]≤50ppm；配料按照重量百分比选用8～15%炼钢生铁、10～15%的海绵铁，其余均为优质废钢，其它废钢料不允许配入；氧化前期利用钢液温度较低的有利条件将[P]降至0.005%以下，出钢采用留钢留渣操作；真空脱气充分，在真空度单位≤0.5托，下保持≥10分钟，最大限度去除钢液中气体及非金属夹杂物；精炼全程进行氩气搅拌，充分均匀钢液；适当延长钢锭浇注中的补缩时间，原浇注一锭是8分钟，现延长至10分钟，保证钢锭内部质量，采用氩气保护浇注，减少钢液的二次污染；步骤2）、锻...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，薛正国，李海滨，
申请(专利权)人：河南中原特钢装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41