軸承鋼餅坯的鐓粗方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種餅巧的鐵粗方法，特別是設及了軸承鋼餅巧的鐵粗方法。
【背景技術】
[0002] 鐵粗是采用鍛壓機將金屬材料的高度減小而橫截面增大的鍛造工藝，是鍛造行業 的一道重要而又最基本的工序，能夠為后續工序，如自由鍛、模鍛、環社等提供巧料。通常， 在對餅巧的鐵粗過程中，由于鍛壓機的上下化板分別與棒巧的上下端面存在很大的摩擦， 最終導致餅巧上下端面均存在著一定的變形死區（如圖1所示）。相對于餅巧的其他區域，該 區變形較小甚至無變形，導致了餅巧變形不均勻性。該變形不均勻性直接影響到餅巧的組 織性能的不均勻性，甚至對后續鍛造工序產生消極影響，最終影響到產品的組織性能。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是提供一種采用端面局部變形的鐵粗方法，實現軸承鋼 餅巧的鐵粗，W提高軸承鋼餅巧的組織均勻性，從而提高鍛件的性能。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明所述軸承鋼餅巧的鐵粗方法，其技術方案包括W下 步驟：
[0005] 把直徑為D、高度為Η的軸承鋼棒材在鍛造加熱爐內加熱到鍛造溫度，保溫一段時 間后；把棒材放在鍛壓機下化板上，驅動鍛鍵向下將棒材鐵粗至高度為化=(0.60~0.64) Η，其變形量為36 %~40 %，獲得中間餅巧；
[0006] 將專用工裝經過中間餅巧的中屯、橫放在中間餅巧上，驅動鍛鍵向下壓專用工裝， 專用工裝在中間餅巧上形成第一道壓痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;將專用工 裝繞中間餅巧的中屯、逆時針旋轉60°后，橫放在中間餅巧上，驅動鍛鍵向下壓專用工裝，專 用工裝在中間餅巧上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工 裝繞中間餅巧的中屯、逆時針旋轉60°后，橫放在中間餅巧上，驅動鍛鍵向下壓專用工裝，專 用工裝在中間餅巧上形成第Ξ道壓痕，壓痕的深度為h，完成第Ξ次局部變形;將專用工裝 取出，驅動鍛鍵壓向中間餅巧，在鍛鍵與下化板的作用下，使中間餅巧的壓痕完全消失，完 成上端面的局部鐵粗；
[0007] 將中間餅巧翻轉過來，按照上述上端面局部鐵粗的操作，在中間餅巧的另一端面 上完成下端面的局部鐵粗，獲得軸承鋼餅巧。
[000引所述專用工裝對中間餅巧的壓痕深度為：
[0009]其中，Η為棒材的高度；
[0010]化為中間餅巧的高度；
[0011] σ為常規變形時變形死區所占體積的比例，取0.15~0.3。
[001^ 所述專用工裝為棒材，其寬度d=(0.2~0.3)D0;D0為中間餅巧的直徑。
[0013] 所述軸承鋼為G20化2Ni4。
[0014] 與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
[0015] 本發明所述軸承鋼餅巧的鐵粗方法，通過采用對餅巧的端面進行局部變形的鐵粗 方法制備軸承鋼餅巧，該方法的優點在于，所得軸承鋼餅巧變形均勻，不存在變形死區，很 大程度上提高了后續鍛造成形的鍛件性能。
[0016] 本方法先將軸承鋼餅巧常規鐵粗至化=(0.60~0.64化，是為了保證軸承鋼餅巧 中間區域的變形量能夠達到36 %~40 % ;專用工裝對中間餅巧的壓痕深度為
I為了保證軸承鋼餅巧變形死區通過端面局部變形，其變形量能夠與中間 區域一致。
[0017] 本方法所述專用工裝的寬度d= (0.2~0.3)Do，能夠保證在對中間餅巧的壓痕進 行平整時不會發生折疊等缺陷。
[0018] 采用上述方法制備的軸承鋼餅巧，鍛造成形后獲得了組織均勻、性能較好的鍛件， W牌號為G20化2Ni4的軸承鋼鍛件為例：
[0019] 經檢測該鋼鍛件組織均勻、晶粒細小，符合技術條件要求。
[0020] 經檢測該鋼鍛件無凹槽、折疊等表面缺陷。
[0021] 經檢測該鋼鍛件的室溫拉伸性能，其抗拉強度為1075MPa(大于設計使用要求的 1058.4MPa)，斷后伸長率為6%(大于設計使用要求的5%)。
[0022] 經檢測該鋼鍛件的高溫拉伸持久試驗的檢測結果也均符合技術條件要求。
[0023] 上述理化檢測結果表明，采用改進后的軸承鋼餅巧成形的G20Cr2Ni4鋼鍛件各項 性能指標均符合要求。
【附圖說明】
[0024] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0025] 圖1是現有技術鐵粗的餅巧示意圖。
[00%]圖2是中間餅巧結構示意圖。
[0027] 圖3是中間餅巧端面局部變形示意圖。
[0028] 圖4是專用工裝的旋轉示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 實施本發明所述的軸承鋼餅巧鐵粗方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機、機械手、專 用工裝等設備。下面W我國材料牌號為G20Cr2Ni4的軸承鋼為例來詳細說明該方法的具體 實施方式：
[0030] 該鋼的主要化學元素含量(重量百分比）為:含C量0.17%~0.23%、含Μη量0.30% ~0.60 %、含Si 量0.15 % ~0.40 %、含S量 < 0.030 %、含Ρ 量 < 0.030 %、含燈量 1.25 % ~ 1.75%、含Ni量3.25%~3.75%、含Cu量含0.25、余量為化。
[0031] 本方法的步驟如下：
[0032] 步驟1:常規鐵粗。
[0033] 把直徑為D、高度為Η的軸承鋼棒材在鍛造加熱爐內加熱到鍛造溫度，保溫一段時 間后;把棒材放在鍛壓機下化板上，為了保證鐵粗后軸承鋼餅巧中間區域的變形量能夠達 到36 %~42 %，將棒材鐵粗至高度為化=(ο. 60~ο. 64化，獲得中間餅巧1，如圖2所示。
[0034] 步驟2:上端面局部鐵粗。
[0035] 如圖所示，將專用工裝2經過中間餅巧1的中屯、橫放在中間餅巧1上，為保證在對中 間餅巧1的壓痕進行平整時不會發生折疊等缺陷，所用專用工裝2的寬度d= (0.2~0.3) Do,驅動鍛鍵WF大小的壓力，向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅巧1上形成第一道壓 痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;如圖3所示，將專用工裝2繞中間餅巧1的中屯、逆 時針旋轉60°后，橫放在中間餅巧1上，驅動鍛鍵向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅巧1 上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工裝2繞中間餅巧1的 中屯、逆時針旋轉60°后，橫放在中間餅巧1上，驅動鍛鍵向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間 餅巧1上形成第Ξ道壓痕，壓痕的深度為h，完成第Ξ次局部變形;將專用工裝2取出，驅動鍛 鍵壓向中間餅巧1，在鍛鍵與下化板的作用下，使中間餅巧1的壓痕完全消失，完成上端面局 部鐵粗。
[0036] 為了使軸承鋼餅巧變形死區通過端面局部變形，其變形量能夠與中間區域一致， 達到36%~40%，所述專用工裝對中間餅巧的壓痕深度為：
[0037] 其中，Η為棒材的高度；
[003引化為中間餅巧的高度；
[0039] σ為常規變形時變形死區所占體積的比例，取0.15~0.3。
[0040] 步驟3:下端面局部鐵粗。
[0041 ]將中間餅巧翻轉過來，按照上述上端面局部鐵粗的操作，在中間餅巧的另一端面 上完成下端面的局部鐵粗，獲得軸承鋼餅巧。
【主權項】
1. 一種軸承鋼餅坯的鐓粗方法，其特征在于，包括以下步驟： 把直徑為D、高度為H的軸承鋼棒材在鍛造加熱爐內加熱到鍛造溫度，保溫一段時間后； 把棒材放在鍛壓機下砧板上，驅動鍛錘向下將棒材鐓粗至高度為Ho= (0.60~0.64)H，其變 形量為36 %~40 %，獲得中間餅坯； 將專用工裝經過中間餅坯的中心橫放在中間餅坯上，驅動鍛錘向下壓專用工裝，專用 工裝在中間餅坯上形成第一道壓痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;將專用工裝繞 中間餅坯的中心逆時針旋轉60°后，橫放在中間餅坯上，驅動鍛錘向下壓專用工裝，專用工 裝在中間餅坯上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工裝繞 中間餅坯的中心逆時針旋轉60°后，橫放在中間餅坯上，驅動鍛錘向下壓專用工裝，專用工 裝在中間餅坯上形成第三道壓痕，壓痕的深度為h，完成第三次局部變形;將專用工裝取出， 驅動鍛錘壓向中間餅坯，在鍛錘與下砧板的作用下，使中間餅坯的壓痕完全消失，完成上端 面的局部鐓粗； 將中間餅坯翻轉過來，按照上述上端面局部鐓粗的操作，在中間餅坯的另一端面上完 成下端面的局部鐓粗，獲得軸承鋼餅坯。2. 根據權利要求1所述的軸承鋼餅坯的鐓粗方法，其特征在于，所述軸承鋼為 G20Cr2Ni4。3. 根據權利要求1或2所述的軸承鋼餅坯的鐓粗方法，其特征在于，所述專用工裝對中 間餅坯的壓痕深度為：其中，H為棒材的高度； Ho為中間餅坯的高度； σ為常規變形時變形死區所占體積的比例，取0.15~0.3。4. 根據權利要求1或2所述的軸承鋼餅坯的鐓粗方法，其特征在于，所述專用工裝為棒 材，其寬度d = (0.2~0.3 )Do，其中，Do為中間餅坯的直徑。
【專利摘要】本發明公開了一種軸承鋼餅坯的鐓粗方法，其步驟為：先將軸承鋼棒材按常規方法鐓粗，使其變形量達到36％～40％；再使用專用工裝對中間餅坯的端面進行局部變形。該方法能夠有效地消除常規鐓粗方法中出現的變形死區等缺陷，能夠有效地提高軸承鋼餅坯的組織均勻性，從而提高鍛件的性能。該方法用于軸承鋼餅坯的鐓粗。
【IPC分類】B21J5/08
【公開號】CN105522093
【申請號】CN201510868095
【發明人】鄒偉, 李明, 蔣禮萍, 鄒善垚, 王宇鋒
【申請人】貴州安大航空鍛造有限責任公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月2日