一種耐高溫合金鋼環件及其軋制工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環件技術領域，具體涉及一種耐高溫合金鋼環件及乳制工藝。
【背景技術】
[0002]環件是現代生產設備中存在的一種重要機械零件，其質量的好壞直接關系著主零件的使用壽命。隨著經濟技術不斷發展，在生產實際中對設備與機械原件的要求不斷提高，提高環件的耐高溫性對生產工作具有重要的意義。
[0003]高溫合金環形件主要用于航空發動機機匣等航空航天領域，以及民用汽輪機、石化等高溫耐蝕工況下。隨著我國工業化建設的發展，高溫合金環形件的其他應用領域也在逐步擴展，需求日益增多。如能源動力，石油化工等諸多工業部門。
[0004]由于高溫合金環形件工作環境溫度高，而且一般在大氣氣氛或有腐蝕性氣體環境下工作，所以高溫合金環形件不僅需具備高的機械強度，還需具備優異的抗氧化、腐蝕性能。但高溫合金環形件鍛造溫度區間窄，鍛件形狀、工藝較為復雜，在生產過程中極易因為操作不當，造成環形件鍛造失敗。這為高溫合金環形件的生產帶來諸多困難。傳統的高溫合金環件鍛造是將坯料在不同規格的馬架上進行鍛造，即先在芯棒尺寸較小、馬架間距較短的馬架上擴孔，隨著坯料尺寸的變化，更換不同規格的馬架和芯棒。這樣更換馬架的時間較長，而且需要制備多套不同規格的馬架，因此生產效率較低和工人勞動強度較高，多套馬架也增加生產成本。
【發明內容】
[0005]針對現有技術不足，本發明提供了一種耐高溫合金鋼環件及乳制工藝，提高了合金鋼的耐高溫性、抗氧化和耐腐蝕性能，而且本發明乳制工藝加工工序簡單，加工成本低。
[0006]為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實施:
[0007]—種耐高溫合金鋼環件，由下列重量百分比的成分組成:Mo 5.6?7.2%、C 0.25?0.35%、Cr 1.2?3.6%、Co 1.2?4.3%、Nb 2.3?3.8%、Si 0.05?0.35%、Mg I?2%、Re 0.01 ?0.04%、Μη 0.23?1.2%、Ni 0.05?0.1%、Ti 0.56?0.98%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0008]優選的，所述耐高溫合金鋼環件由下列重量百分比的成分組成:Mo 5.9?7.1%、C0.29?0.33%、Cr 1.9?3.2%、Co 1.8?3.5%、Nb 2.9?3.5%、Si 0.12?0.31 %、Mg 1.2?1.8%、Re 0.02?0.03%、Μη 0.52?0.98%、Ni 0.06?0.8%、Ti 0.63?0.83%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0009]優選的，所述耐高溫合金鋼環件由下列重量百分比的成分組成:Mo 6.2%,C0.3% ^Cr 2.5% ^Co 3%、Nb 3.1% ^Si 0.28% ^Mg 2%、Re 0.03% ^Mn 0.85% ^Ni
0.08%,Ti 0.9%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0010]一種耐高溫合金鋼環件的乳制工藝，包括以下步驟:
[0011 ] S1、坯料加熱:將高溫合金坯料放入加熱爐均勻加熱；
[0012]S2、鐓餅沖孔:將步驟SI加熱完成的高溫合金坯料在液壓機上進行鍛壓，使其達到35 %?45 %成形為餅坯，餅坯沖孔，乳制成空心餅；
[0013]S3、回爐加熱、保溫:將步驟S2制得的空心餅回爐加熱到390-460°C，保溫30-50min；
[0014]S4、制坯:再將熱態高溫合金空心餅擴孔、沖連皮、平端面，制得環件毛坯；
[0015]S5、乳制成形:將制好的環件毛坯放上乳環機進行乳制，乳制過程按預乳制、主乳制、整圓定徑三個階段結合控制，將空心餅的圓直徑擴大，制得所需要的尺寸的環件。
[0016]優選的，步驟S3所述回爐加熱溫度為430-450°C，保溫時間為35_45min。
[0017]優選的，步驟S5所述預乳制、主乳制、整圓定徑三個階段分別為:預乳制階段，徑向和軸向均緩慢進給，消除制坯時產生的壁厚差和高度差；當環件毛坯外表面溫度下降至設定的預乳制終點溫度420°C時，進入主乳制階段，迅速提高徑向和軸向進給速度，使環件毛坯產生快速充分塑性變形；當環件毛坯外徑擴大至接近目標環件外徑尺寸100?120mm時，進入整圓定徑階段，逐漸降低進給速度，消除環件毛坯直徑擴大過程中產生的壁厚差和橢圓度，使環件毛坯直徑勻速緩慢擴大至目標環件尺寸。
[0018]優選的，步驟SI所述加熱爐采用電阻爐或氣爐。
[0019]本發明有益效果:本發明的合金鋼為耐高溫合金鋼，通過優化各個組分的配比，提高了合金鋼的耐高溫性、抗氧化和耐腐蝕性能;Ti的化學性質穩定，在很大程度上提高了合金鋼的耐高溫性;Re和Ni提高了合金鋼的耐磨性能，此合金鋼制得的環件具有較強的耐磨和耐高溫能力，適合腐蝕性、耐高溫較強的工作環境;本發明合金鋼環件的乳制工藝生產過程環保，加工工序簡單，加工成本低。
【具體實施方式】
[0020]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0021]實施例1:
[0022]一種耐高溫合金鋼環件，由下列重量百分比的成分組成:Mo 5.6?7.2%、C 0.25?0.35%、Cr 1.2?3.6%、Co 1.2?4.3%、Nb 2.3?3.8%、Si 0.05?0.35%、Mg I?2%、Re 0.01 ?0.04%、Μη 0.23?1.2%、Ni 0.05?0.1%、Ti 0.56?0.98%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0023 ] 一種耐高溫合金鋼環件的乳制工藝，包括以下步驟:
[0024]S1、坯料加熱:將高溫合金坯料放入加熱爐均勻加熱；
[0025]S2、鐓餅沖孔:將步驟SI加熱完成的高溫合金坯料在液壓機上進行鍛壓，使其達到35 %?45 %成形為餅坯，餅坯沖孔，乳制成空心餅；
[0026]S3、回爐加熱、保溫:將步驟S2制得的空心餅回爐加熱到390-460°C，保溫30-50min；
[0027]S4、制坯:再將熱態高溫合金空心餅擴孔、沖連皮、平端面，制得環件毛坯；
[0028]S5、乳制成形:將制好的環件毛坯放上乳環機進行乳制，乳制過程按預乳制、主乳制、整圓定徑三個階段結合控制，將空心餅的圓直徑擴大，制得所需要的尺寸的環件。
[0029]實施例2:
[0030]一種耐高溫合金鋼環件，由下列重量百分比的成分組成Mo 5.6%,C 0.25%,Cr1.2% ^Co 1.2% ^Nb 2.3% ^Si 0.05% ^Mg l%、Re 0.01% ^Mn 0.23% ^Ni 0.05%、Ti
0.56%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0031 ]本實施例耐高溫合金鋼環件的乳制工藝，包括以下步驟:
[0032]S1、坯料加熱:將高溫合金坯料放入加熱爐均勻加熱；
[0033]S2、鐓餅沖孔:將步驟SI加熱完成的高溫合金坯料在液壓機上進行鍛壓，使其達到45 %成形為餅坯，餅坯沖孔，乳制成空心餅；
[0034]S3、回爐加熱、保溫:將步驟S2制得的空心餅回爐加熱到460°C，保溫50min;
[0035]S4、制坯:再將熱態高溫合金空心餅擴孔、沖連皮、平端面，制得環件毛坯；
[0036]S5、乳制成形:將制好的環件毛坯放上乳環機進行乳制，乳制過程按預乳制、主乳制、整圓定徑三個階段結合控制，預乳制階段，徑向和軸向均緩慢進給，消除制坯時產生的壁厚差和高度差；當環件毛坯外表面溫度下降至設定的預乳制終點溫度420°C時，進入主乳制階段，迅速提高徑向和軸向進給速度，使環件毛坯產生快速充分塑性變形；當環件毛坯外徑擴大至接近目標環件外徑尺寸120mm時，進入整圓定徑階段，逐漸降低進給速度，消除環件毛坯直徑擴大過程中產生的壁厚差和橢圓度，使環件毛坯直徑勻速緩慢擴大至目標環件尺寸，制得所需要的尺寸的環件。
[0037]實施例3:
[0038]一種耐高溫合金鋼環件，由下列重量百分比的成分組成Mo 7.2%,C 0.35%,Cr3.6% ^Co 4.3% ^Nb 3.8% ^Si 0.35% ^Mg 2%、Re 0.04% ^Mn 1.2%、Ni 0.1% ^Ti
0.98%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0039 ]本實施例