35crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法
技术领域
1.本发明属于材料成型技术领域，为35crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法。
背景技术：
2.国内精锻机锻造一般配套开坯机预成形，预成形后坯料温度在850℃-950℃下进行精锻机锻造。而采用钢锭直接在精锻机上锻造较少，为防止钢锭晶粒过分长大，35crni3mo钢锭采用1110-20
℃加热后锻造，但由于模铸锭凝固相和析出相得不到充分溶解，在精锻机四个锤头高频锻造作用下，凝固相和析出相纵向延伸形成条带状，在断口检测中显示出ⅱ类偏析线，后续断口电镜分析为bn、crn单相以及复合氮化物析出相，同类cr-ni-mo精炼模铸炮钢钢锭在精锻机上锻造都有体现，不合格高达22.5％，过去还没有一种在精锻机锻造有效控制析出物形成偏析线的加热工艺方法，因此解决35crni3mo模铸锭在精锻机上直接锻造控制偏析线问题成了我们首要的问题。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供35crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，解决了35crni3mo锻件断口组织出现偏析线的问题。
4.本发明的技术方案：
5.一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，该方法包括下述内容：
6.1)钢锭加热温度的控制：
7.35crni3mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm；
8.2)模铸钢锭锻造起始温度的控制：
9.保温完成后取出，在空气中快速冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×d1/2
min控制，其中d为加热钢锭平均直径，单位mm，然后进行精锻机锻造；
10.3)锻造锻比和锻后冷却的控制
11.精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，随后装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。
12.进一步地：1)钢锭加热温度的控制中：模铸钢锭采用热送，钢锭平均温度在450℃以上，装入在650℃-850℃炉中保温，其保温时间按0.5h/100mm，然后以≤100℃/h加热速度升温到1210℃-1230℃。
13.进一步地：1)钢锭加热温度的控制中：平均直径φ657mm模铸锭装入680℃-730℃炉中，保温3.5h，然后加热6h升到1210℃-1230℃。
14.本发明的技术效果：
15.采用改进的加热温度、冷却、锻造技术解决了35crni3mo炮钢锻件断口组织出现偏析线的问题。
16.利用模铸钢锭高温加热、出料空冷降低锻造温度及终端温度加快锻件冷却速度的方式保证了锻件中的调质断口组织纤维状比例提升。减少了生产的35crni3mo模铸锭生产炮钢锻件因断口偏析线而导致的报废问题。
17.进一步地，使得锻件调质断口组织为100％纤维状，不出现偏析线。
18.进一步地，利用锻造温度控制技术实现了使35crnimo模铸锭精锻机锻造的锻件中断口组织合格率(技术指标：偏析线≤ⅰ级)从77.5％提高至100％，且锻件各项性能指标全部合格，实际晶粒度≥5.0级，在试制过程中未发现异常。
具体实施方式
19.下面对本发明进一步详细地描述。
20.本发明的原理是：
21.35crni3mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm，其目的是溶解模铸钢锭凝固析出的bn、crn析出物。加热保温完成后取出，在空气中快速冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×
d1/2min控制，然后进行精锻机锻造，防止bn、crn再次析出。精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，打碎粗大晶粒，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，随后装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。
22.具体实施方式一
23.1.钢锭加热温度的控制：
24.模铸钢锭采用热送，钢锭平均温度在450℃以上，装入在650℃-850℃炉中保温，其保温时间按0.5h/100mm，然后以≤100℃/h加热速度升温到1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm。
25.2.模铸钢锭锻造起始温度的控制：
26.模铸钢锭加热保温完成后取出，在空气中冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×d1/2
min，其中d为加热钢锭平均直径，单位mm，空冷时间达到要求后开始在精锻机上锻造。
27.3、锻造锻比和锻后冷却的控制
28.高温加热后精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，装入600℃-650℃炉中进行带料、退火。
29.具体实施方式二
30.1.投入32支3.25t平均直径φ657mm模铸锭，分两炉次装入680℃-730℃炉中，每炉16支，保温3.5h，然后加热6h升到1210℃-1230℃，保温4h。
31.2.钢锭保温完成后取出，空冷10min，然后在精锻机上锻造，锻造分三个道次压到大头φ325mm，四个道次压到小头265mm，锻比分别为4.08和6.12。终锻温度控制在780℃-850℃，锻后在空气中冷却，冷却到锻件表面温度480℃-530℃，装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。第一炉15支共计锻造7.5h，第二炉15支共计锻造9h，在最长停留时间内。
32.3.退火后的锻件两端切片进行断口组织检测。抽取12支锻件两端切片，试片调质处理后进行断口组织检测，24片断口组织全部为100％纤维状。
33.4.锻件粗加工后进行调质热处理，调质锻件毛坯两端切片进行断口、性能、晶粒度检测。32件热处理件两端切片进行断口和性能检测，断口组织全部为100％纤维状，未发现其他断口组织，屈服强度rp0.2在970mpa-1005mpa之间，高于指标835mpa，常温冲击ku在
38j-47j之间高于指标17j，实际晶粒度在6.0级-7.5级之间。
技术特征：
1.一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，该方法包括下述内容：1)钢锭加热温度的控制：35crni3mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm；2)模铸钢锭锻造起始温度的控制：保温完成后取出，在空气中快速冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×
d
1/2
min控制，其中d为加热钢锭平均直径，单位mm，然后进行精锻机锻造；3)锻造锻比和锻后冷却的控制精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，随后装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。2.根据权利要求1所述的一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，1)钢锭加热温度的控制：模铸钢锭采用热送，钢锭平均温度在450℃以上，装入在650℃-850℃炉中保温，其保温时间按0.5h/100mm，然后以≤100℃/h加热速度升温到1210℃-1230℃。3.根据权利要求1所述的一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，1)钢锭加热温度的控制：平均直径φ657mm模铸锭装入680℃-730℃炉中，保温3.5h，然后加热6h升到1210℃-1230℃。4.根据权利要求3所述的一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，2)模铸钢锭锻造起始温度的控制：钢锭保温完成后取出，空冷10min，3)锻造锻比和锻后冷却的控制在精锻机上锻造，锻造分三个道次压到大头φ325mm，四个道次压到小头265mm，锻比分别为4.08和6.12；终锻温度控制在780℃-850℃，锻后在空气中冷却，冷却到锻件表面温度480℃-530℃，装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。
技术总结
本发明公开了一种35PCrNi3Mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，属于材料成型领域。采用改进的加热温度、冷却、锻造技术解决了35CrNi3Mo炮钢锻件断口组织出现偏析线的问题。35CrNi3Mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm，其目的是溶解模铸钢锭凝固析出的BN、CrN析出物。模铸钢锭加热保温完成后取出，在空气中冷却降温，空冷时间达到要求后开始在精锻机上锻造。利用新型加热、锻造、锻后冷却工艺保证了锻件断口组织纤维状比例提升，无偏析线。偏析线。
技术研发人员：涂明金 王交其 王莹莹 寇艳艳 王玉宝 陈亮小 郭转云 康永飞
受保护的技术使用者：内蒙古北方重工业集团有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/3/22
技术领域
1.本发明属于材料成型技术领域，为35crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法。
背景技术：
2.国内精锻机锻造一般配套开坯机预成形，预成形后坯料温度在850℃-950℃下进行精锻机锻造。而采用钢锭直接在精锻机上锻造较少，为防止钢锭晶粒过分长大，35crni3mo钢锭采用1110-20
℃加热后锻造，但由于模铸锭凝固相和析出相得不到充分溶解，在精锻机四个锤头高频锻造作用下，凝固相和析出相纵向延伸形成条带状，在断口检测中显示出ⅱ类偏析线，后续断口电镜分析为bn、crn单相以及复合氮化物析出相，同类cr-ni-mo精炼模铸炮钢钢锭在精锻机上锻造都有体现，不合格高达22.5％，过去还没有一种在精锻机锻造有效控制析出物形成偏析线的加热工艺方法，因此解决35crni3mo模铸锭在精锻机上直接锻造控制偏析线问题成了我们首要的问题。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供35crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，解决了35crni3mo锻件断口组织出现偏析线的问题。
4.本发明的技术方案：
5.一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，该方法包括下述内容：
6.1)钢锭加热温度的控制：
7.35crni3mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm；
8.2)模铸钢锭锻造起始温度的控制：
9.保温完成后取出，在空气中快速冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×d1/2
min控制，其中d为加热钢锭平均直径，单位mm，然后进行精锻机锻造；
10.3)锻造锻比和锻后冷却的控制
11.精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，随后装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。
12.进一步地：1)钢锭加热温度的控制中：模铸钢锭采用热送，钢锭平均温度在450℃以上，装入在650℃-850℃炉中保温，其保温时间按0.5h/100mm，然后以≤100℃/h加热速度升温到1210℃-1230℃。
13.进一步地：1)钢锭加热温度的控制中：平均直径φ657mm模铸锭装入680℃-730℃炉中，保温3.5h，然后加热6h升到1210℃-1230℃。
14.本发明的技术效果：
15.采用改进的加热温度、冷却、锻造技术解决了35crni3mo炮钢锻件断口组织出现偏析线的问题。
16.利用模铸钢锭高温加热、出料空冷降低锻造温度及终端温度加快锻件冷却速度的方式保证了锻件中的调质断口组织纤维状比例提升。减少了生产的35crni3mo模铸锭生产炮钢锻件因断口偏析线而导致的报废问题。
17.进一步地，使得锻件调质断口组织为100％纤维状，不出现偏析线。
18.进一步地，利用锻造温度控制技术实现了使35crnimo模铸锭精锻机锻造的锻件中断口组织合格率(技术指标：偏析线≤ⅰ级)从77.5％提高至100％，且锻件各项性能指标全部合格，实际晶粒度≥5.0级，在试制过程中未发现异常。
具体实施方式
19.下面对本发明进一步详细地描述。
20.本发明的原理是：
21.35crni3mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm，其目的是溶解模铸钢锭凝固析出的bn、crn析出物。加热保温完成后取出，在空气中快速冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×
d1/2min控制，然后进行精锻机锻造，防止bn、crn再次析出。精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，打碎粗大晶粒，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，随后装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。
22.具体实施方式一
23.1.钢锭加热温度的控制：
24.模铸钢锭采用热送，钢锭平均温度在450℃以上，装入在650℃-850℃炉中保温，其保温时间按0.5h/100mm，然后以≤100℃/h加热速度升温到1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm。
25.2.模铸钢锭锻造起始温度的控制：
26.模铸钢锭加热保温完成后取出，在空气中冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×d1/2
min，其中d为加热钢锭平均直径，单位mm，空冷时间达到要求后开始在精锻机上锻造。
27.3、锻造锻比和锻后冷却的控制
28.高温加热后精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，装入600℃-650℃炉中进行带料、退火。
29.具体实施方式二
30.1.投入32支3.25t平均直径φ657mm模铸锭，分两炉次装入680℃-730℃炉中，每炉16支，保温3.5h，然后加热6h升到1210℃-1230℃，保温4h。
31.2.钢锭保温完成后取出，空冷10min，然后在精锻机上锻造，锻造分三个道次压到大头φ325mm，四个道次压到小头265mm，锻比分别为4.08和6.12。终锻温度控制在780℃-850℃，锻后在空气中冷却，冷却到锻件表面温度480℃-530℃，装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。第一炉15支共计锻造7.5h，第二炉15支共计锻造9h，在最长停留时间内。
32.3.退火后的锻件两端切片进行断口组织检测。抽取12支锻件两端切片，试片调质处理后进行断口组织检测，24片断口组织全部为100％纤维状。
33.4.锻件粗加工后进行调质热处理，调质锻件毛坯两端切片进行断口、性能、晶粒度检测。32件热处理件两端切片进行断口和性能检测，断口组织全部为100％纤维状，未发现其他断口组织，屈服强度rp0.2在970mpa-1005mpa之间，高于指标835mpa，常温冲击ku在
38j-47j之间高于指标17j，实际晶粒度在6.0级-7.5级之间。
技术特征：
1.一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，该方法包括下述内容：1)钢锭加热温度的控制：35crni3mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm；2)模铸钢锭锻造起始温度的控制：保温完成后取出，在空气中快速冷却降温，空冷时间按(3.75－4.25)
×
d
1/2
min控制，其中d为加热钢锭平均直径，单位mm，然后进行精锻机锻造；3)锻造锻比和锻后冷却的控制精锻机锻造总锻比控制在2.8以上，锻后锻件空冷至表面温度480℃-530℃，随后装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。2.根据权利要求1所述的一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，1)钢锭加热温度的控制：模铸钢锭采用热送，钢锭平均温度在450℃以上，装入在650℃-850℃炉中保温，其保温时间按0.5h/100mm，然后以≤100℃/h加热速度升温到1210℃-1230℃。3.根据权利要求1所述的一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，1)钢锭加热温度的控制：平均直径φ657mm模铸锭装入680℃-730℃炉中，保温3.5h，然后加热6h升到1210℃-1230℃。4.根据权利要求3所述的一种5crni3mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，其特征在于，2)模铸钢锭锻造起始温度的控制：钢锭保温完成后取出，空冷10min，3)锻造锻比和锻后冷却的控制在精锻机上锻造，锻造分三个道次压到大头φ325mm，四个道次压到小头265mm，锻比分别为4.08和6.12；终锻温度控制在780℃-850℃，锻后在空气中冷却，冷却到锻件表面温度480℃-530℃，装入600℃-650℃炉中进行待料、退火。
技术总结
本发明公开了一种35PCrNi3Mo模铸锭精锻机锻造温度控制方法，属于材料成型领域。采用改进的加热温度、冷却、锻造技术解决了35CrNi3Mo炮钢锻件断口组织出现偏析线的问题。35CrNi3Mo模铸钢锭加热温度1210℃-1230℃，到温按0.6h/100mm保温，保温后最长停留时间≤2h/100mm，其目的是溶解模铸钢锭凝固析出的BN、CrN析出物。模铸钢锭加热保温完成后取出，在空气中冷却降温，空冷时间达到要求后开始在精锻机上锻造。利用新型加热、锻造、锻后冷却工艺保证了锻件断口组织纤维状比例提升，无偏析线。偏析线。
技术研发人员：涂明金 王交其 王莹莹 寇艳艳 王玉宝 陈亮小 郭转云 康永飞
受保护的技术使用者：内蒙古北方重工业集团有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/3/22
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