[发明专利]一种提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺

说明书

本发明提供一种提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，以27SiMn连铸坯为原料，依次进行锻造和热处理，其特征在于：按照成材的尺寸要求进行所述锻造，且确保停锻温度在750℃以上，所述锻造结束后，在40min以内的时间将所得锻材转移入炉且确保锻材入炉时的表面温度在635℃以上，入炉后即直接升温至660‑680℃进行退火处理。由该工艺生产的27SiMn大截面锻材的探伤结果符合4级要求，大大降低了因为探伤不达标而进行材料改制或报废导致的经济损失。

技术领域

本发明属于大截面锻材27SiMn领域，具体涉及一种提升大截面锻材27SiMn探伤合格率的工艺。

背景技术

大截面锻材27SiMn是指横截面当量直径≥250mm的锻制圆棒材或方形材。大截面锻材27SiMn是煤炭开采关键承重装备——液压支架的主要原料，用于制造液压支架的缸体和柱塞等，其冶金质量对后续零部件的服役安全性具有一定遗传性影响。近年来，随着煤炭机械的大型化，大截面锻材的需求量快速增加，同时随着我国对煤炭行业安全运行标准的提高，煤机行业对大截面锻材的探伤质量要求也日益提高，由过去的2级提高至目前的3级甚至4级(探伤标准执行《钢锻件超声检测方法》GB/T6402-2008)，而在锭坯规格和锻机能力一定的条件下，锻材截面越大，压缩比越小，钢锭内部疏松缩孔偏析等缺陷改善越困难。

目前，生产厂家普遍采用如下方法生产大截面锻材27SiMn：对连铸坯进行锻压结束后，为确保钢材扩H效果，所得锻材空冷至300±20℃，然后转移至炉中，升温至660-680去应力退火；通过研究连铸坯(410mm*530mm)按照上述工艺生产最大横截面直径达到350mm的圆棒材的工艺过程，对探伤不合格的锻材进行超声波探伤定位取样和低倍酸蚀检验，大量结果表明，探伤缺陷主要为内部裂纹，进一步分析其内部裂纹的形成原因，从金相结果观察，裂纹部位存在较大的显微成份偏析，出现大块状珠光体组织；裂纹处C成分明显高于其他区域。基于此，本发明对27SiMn大截面锻材的生产工艺做出改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术生成的27SiMn大截面锻材的探伤合格率低的技术问题，而提出一种提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，由该工艺生产的27SiMn大截面锻材的探伤结果符合4级要求，大大降低了因为探伤不达标而进行材料改制或报废导致的经济损失。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，以27SiMn连铸坯为原料，依次进行锻造和热处理，按照成材的尺寸要求进行所述锻造，且确保停锻温度在750℃以上，所述锻造结束后，将所得锻材转移入炉且确保锻材入炉时的表面温度在635℃以上，入炉后即直接升温至660-680℃并保温以进行退火处理，最后得到横截面当量直径≥250mm的锻材。

如上所述的提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，优选地，所述退火处理的保温时间按照D₁*(6-8)h/100mm计算，其中，D₁为锻材的当量直径。

如上所述的提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，优选地，将所得锻材转移入炉，炉中待料温度在635-680℃之间。

如上所述的提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，优选地，所述退火处理结束后，停炉，采用闷炉工艺至炉温≤200℃后出炉。

如上所述的提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，优选地，进行所述锻造时的开锻温度为950-1020℃。

如上所述的提升27SiMn大截面锻材探伤合格率的生产工艺，优选地，开锻之前，先将所述27SiMn连铸坯加热至1180-1260℃并保温，保温时间按照D₂*(0.22-0.25)min/mm+3h计算，其中，D₂为连铸坯的当量直径。