[发明专利]一种4Cr13环模锻造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种锻造工艺，尤其是指一种环模的锻造工艺。

背景技术

环模是颗粒饲料加工关键设备环模制粒机的关键零件,也是最主要的易损件，环模在使用过程中发生早期开裂。目前4Cr13环模的锻造工艺一般为：

（1）    把4Cr13圆锭用锯床切割成环模坯料；

（2）    放入炉温为700℃的加热炉，预热3h～5h；

（3）    缓慢加热3～4 h，升温到1160℃；

（4）    保温2h后出炉锻造；

（5）    始锻温度1 140℃，终锻温度900℃；

（6）    往返锻造4次；

（7）    终锻后立即退火：缓慢升温到880℃保温5h，随炉降温到660℃后再升到860 ℃，保温3h后随炉冷却至500℃出炉。

锻造过程中炉温和时间的控制不当，整体过热易造成坯料组织粗大晶粒不均匀现象; 加热过程中因温度不均匀也易使锻件过热或局部过烧造成晶粒粗大、锻坯的均质性差。这些都是造成环模开裂的常见原因。

发明内容

本发明的目的在于消除组织粗大晶粒不均匀现象，改善锻坯的均质性，延长环模的使用寿命。

为达上述目的，本发明的4Cr13环模锻造工艺，包括以下工序：

（1）    把4Cr13圆锭用锯床切割成环模坯料；

（2）    放入炉温为650℃的加热炉，预热3h；

（3）    缓慢加热2 h，升温到1160℃；

（4）    保温2h后出炉锻造；

（5）    始锻温度1 140℃，终锻温度900℃；

（6）    往返锻造4次；

（7）    终锻后立即退火：缓慢升温到880℃保温4h，随炉降温到650℃后再升到860 ℃，保温3h后随炉冷却至500℃出炉。

其特点是：在所述第（2）道工序与第（3）道工序增设工序：缓慢加热到900℃保温2h。

多次试验发现增加此工序后，更能使Cr合物溶于组织中，组织更均质，减少组织粗大晶粒不均匀现象。

尤其是在第（1）道工序与第（2）道工序增设工序：把环模坯料放置在金属隔框架上后再一起放入加热炉内，以保证环模坯料在炉内相互间的间隔距离≥20mm，锻坯的均质性更佳。

4Cr13环模的坯料：优选4Cr13圆锭化学成分为:Ｃ含量≤0.36～0.45,Ｃr含量13～14,Si含量≤0.60,Ｍn含量≤0.80,S含量≤0.03,Ｐ含量≤0.035。

具体实施方式

本发明的4Cr13环模锻造工艺，为减少组织粗大晶粒，对现有锻造工艺作了如下改进：在炉温650℃时就把坯料放入炉内，预热3h后先缓慢加热至900℃保温2h，然后再缓慢，加热，升温到1160℃，保温2h后出炉锻造；这样更能使Cr合物溶于组织中，组织更均质，减少组织粗大晶粒不均匀现象。

 具体实施本发明的4Cr13环模锻造工艺为：

（1）    把4Cr13圆锭用锯床切割成环模坯料；

（2）    放入炉温为650℃的加热炉，预热3h；

（3）    缓慢加热到900℃保温2h；

（4）    再缓慢加热2 h，升温到1160℃；

（5）    保温2h后出炉锻造；

（6）    始锻温度1 140℃，终锻温度900℃；

（7）    往返锻造4次；

（8）    终锻后立即退火：缓慢升温到880℃保温4h，随炉降温到650℃后再升到860 ℃，保温3h后随炉冷却至500℃出炉。

采用上述工艺，退火时随炉降温到660℃以下，最好是650℃后再升到860 ℃，保温3h后随炉冷却至500℃出炉，效果更佳。

此外，为了改善炉内坯料受热均匀，把环模坯料放置在金属隔框架上后再一起放入加热炉内，以保证环模坯料在炉内相互间的间隔距离≥20mm，锻坯的均质性更佳。

另外，在实际使用中含Cr量12%左右的环模使用寿命比含Ｃr量14%的环模在其它处理相同的条件下，其使用寿命减小1/3以上；所以环模质量的源头是从坯料开始，不仅要确保Cr含量13%以上，还优选坯料化学成分为Ｃ含量≤0.36～0.45,Ｃr含量12～14,Si含量≤0.60,Ｍn含量≤0.80,S含量≤0.03,Ｐ含量≤0.035。

采用上述实施列试制的环模组织更均质，使用寿命基本延长35～40%。