[发明专利]一种1Cr12Ni3MoVN环形锻件的锻造方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术，涉及一种1Cr12Ni3MoVN环形锻件的锻造方法。

背景技术

1Cr12Ni3MoVN是一种12%铬型马氏体热强不锈钢。该钢具有较高的热强性能、抗蠕变性能、热稳定性、抗氧化性能和疲劳性能。适用于制造航空发动机的高压压气机盘、转子叶片、隔圈及密封圈等重要部件。对于马氏体不锈钢，若加热温度过高，或锻造变形太小或变形不均匀，则冷却后形成粗大马氏体组织和低倍粗晶的倾向性很大，往往在锻件热处理后出现低倍粗晶和组织粗大的缺陷；若冷却方式控制不当，会使锻件产生裂纹，造成锻件报废。某型航空发动机中存在很多1Cr12Ni3MoVN不锈钢材料的环形锻件，目前，未检索到1Cr12Ni3MoVN环形锻件锻造方法的公开文献。中国专利申请《厚壁环形件锻造方法》CN102319855A公开了一种厚壁环形件的锻造方法。该专利没有涉及具体材料的锻造、热处理工艺参数，无法满足该类材料对锻件的性能、晶粒的要求，无法满足该类材料防止锻后开裂的控制要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种1Cr12Ni3MoVN不锈钢环形锻件的锻造方法，以满足新型航空发动机的研制需要。

本发明的技术方案是：一种1Cr12Ni3MoVN环形锻件的锻造方法，其特征在于，锻造的步骤如下：

1、切割锻坯：选用带锯切割棒料成为锻坯，锻坯的长度和直径按照环形锻件的高度和质量计算，锻坯的长度为环形锻件高度的1.6～2倍，锻坯的质量和环形锻件的质量相同，通过计算环形锻件的质量和锻坯的长度求出锻坯的外径；

2、锻坯加热：将锻坯置于加热炉中进行加热，加热的过程是：先将加热炉升温至1100℃～1150℃，再将锻坯放入加热炉中，继续升温至1100℃～1150℃，开始保温，根据锻坯厚度计算保温时间，锻坯每毫米厚度保温0.5分钟；

3、锻坯镦粗：将锻坯从加热炉中取出置于锻锤砧子上，上锤头下落，边旋转锻坯边快速打击，将锻坯镦粗成圆饼状，圆饼高度为环形锻件图纸规定的高度，锻坯的变形量不小于40%；

4、锻坯冲孔：在镦粗好的圆饼状锻坯上放上冲子，上锤头下落，将冲子压入锻坯，将锻坯翻转180°，再将冲子放在圆心部位，上锤头下落，在锻坯上冲出一个φ60mm～φ100mm的孔，使锻坯形成锻环；

5、锻环扩孔:在锻锤上采用芯棒进行扩孔，将锻环套在芯棒上，打击锻环并旋转锻环，使锻环内孔和外径尺寸满足图纸要求形成环形锻件；环形锻件在径向的变形量不小于30%；

6、环形锻件正火：将环形锻件置于加热炉中进行正火处理，具体过程是：先将加热炉升温至1000℃～1050℃，再将环形锻件放入加热炉中，保持温度为1000℃～1050℃，保温时间根据环形锻件厚度确定，每毫米环形锻件厚度的保温时间为2min～3min；保温结束后，取出锻件，空冷至室温；

7、环形锻件退火：将环形锻件置于加热炉中进行退火处理；具体过程是：先将加热炉升温至700℃～790℃，再将环形锻件放入加热炉中，开始保温，保温时间T按照下式计算，T=70+T1,T1是根据环形锻件厚度确定的时间，T1=δ×λ，δ是环形锻件的厚度，单位为mm，λ是单位厚度的保温时间，单位为min/mm，λ=1～3；保温结束后，取出环形锻件，空冷至室温。

本发明的优点是：提供了一种1Cr12Ni3MoVN不锈钢环形锻件的锻造方法，解决了1Cr12Ni3MoVN不锈钢环形锻件的锻造难题，满足了新型航空发动机的研制需要。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。一种1Cr12Ni3MoVN环形锻件的锻造方法，其特征在于，锻造的步骤如下：

1、切割锻坯：选用带锯切割棒料成为锻坯，锻坯的长度和直径按照环形锻件的高度和质量计算，锻坯的长度为环形锻件高度的1.6～2倍，锻坯的质量和环形锻件的质量相同，通过计算环形锻件的质量和锻坯的长度求出锻坯的外径；

2、锻坯加热：将锻坯置于加热炉中进行加热，加热的过程是：先将加热炉升温至1100℃～1150℃，再将锻坯放入加热炉中，继续升温至1100℃～1150℃，开始保温，根据锻坯厚度计算保温时间，锻坯每毫米厚度保温0.5分钟；

3、锻坯镦粗：将锻坯从加热炉中取出置于锻锤砧子上，上锤头下落，边旋转锻坯边快速打击，将锻坯镦粗成圆饼状，圆饼高度为环形锻件图纸规定的高度，锻坯的变形量不小于40%；