通过控制参数来完成马氏体锻件低倍组织影响的成型方法

技术领域

本发明属于锻造热加工领域，涉及通过控制参数来完成马氏体锻件低倍组织影响的成型方法。

背景技术

1Cr10Co6MoVNbN钢是以Co、Mo、V、Nb等多种元素复合强化的马氏体耐蠕变、热强不锈钢。在钢种中含有Mo、C、Co、N等固溶强化元素和Nb、V等析出强化元素以及强化、净化晶界的微量元素B，在12％Cr马氏体钢基础上添加了6％的Co，减小了由于加入Ni导致的钢Ac1点和Ms点下降的趋势，比普通Cr12型钢具有更高的热强性、热稳定性、低的缺口敏感性及良好的耐蠕变等性能，广泛应用于发动机重要部件等航空、航天尖端领域。

由于1Cr10Co6MoVNbN合金锻件对内部组织的要求不同，致使对锻件的生产参数控制要求不同，如果生产方法控制不合适，使得锻件内部组织发生变化，影响锻件最终低倍组织结果，使得产品无法满足最终所需要求，会造成产品报废而产生很大的资源浪费。因此，选择合理的锻造参数，对于提高1Cr10Co6MoVNbN锻件内部组织尤为重要，以下为1Cr10Co6MoVNbN锻件的常规锻造方法。

常规锻造方法：

下料-加热-制坯-成型-热处理-理化-机加-腐蚀-终检-入库；通常的锻造方法在自由锻造制坯，火次按需进行，但是对制坯锻造时间和最终成型设备扩孔参数的没有严格的要求，终端温度不容易控制，致使对锻件进行理化检测的低倍这种超标，影响锻件合格交付；

常规处理因没有对锤上锻造所需时间和最终成型设备扩孔参数的没有严格的要求要求，终端温度不容易控制，对锻件磁粉检测达不到使用要求。因此选择合理的控制所需的制坯锻造时间和最终成型设备扩孔参数，来提高终锻温度是对该材料组织及性能影响至关重要。特别是常规锻造的方法使自由锻件增加火次造成后锻件局部空烧，锻造时间偏长，终锻温度不容易保证，影响锻件理化低倍组织部能满足锻件内壁组织所需的要求，造成锻件大量不合格报废。

发明内容

本发明的目的是：提供一种对1Cr10Co6MoVNbN棒料进行正火处理后再生产锻造方法改善原材料原始组织和对制坯锻造时间和最终成型设备扩孔参数的控制来完成，用该锻造的方法来满足锻件设计要求的内部组织合理的锻造成型方案，得到合格稳定的低倍指标。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种通过控制参数来完成马氏体锻件低倍组织影响的成型方法，包括：

确定锻件低倍组织要求的级别；

为锻件低倍组织要求的级别设置不同的预处理参数、锻造参数；

采用上述预处理参数、锻造参数，进行正火处理、锻造、热处理、机加。

预处理参数为正火温度，锻造参数包括：保温时间、制坯时间、马扩时间、扩孔时间、环增速率、主变环增速值。

锻件低倍组织要求为四级时，采用正火温度为1040℃-1045℃，保温时间按8.5小时-9小时；锻件低倍组织要求为五级时，采用正火温度为1045℃-1050℃，保温时间按9小时-9.5小时；锻件低倍组织要求为六级时，采用正火温度为1050℃-1055℃，保温时间按9.5小时-10小时。

锻件低倍组织要求为四级时，环件镦饼冲孔单件锻造时间175s-180s；马扩单件锻造时间75s-80s；锻件低倍组织要求为五级时，环件镦饼冲孔单件锻造时间180s-185s；马扩单件锻造时间80s-85s；锻件低倍组织要求为六级时，环件镦饼冲孔单件锻造时间185s-190s；马扩单件锻造时间85s-90s。

锻件低倍组织要求为四级时，环件环增速率2-3mm/s；主变形环增速不能低于4-4.5mm/s；锻件低倍组织要求为五级时，环件环增速率3-4mm/s；主变形环增速不能低于4.5-5mm/s；锻件低倍组织要求为六级时，环件环增速率4-5mm/s；主变形环增速不能低于5-5.5mm/s。

热处理，包括：正火≤800℃入炉，随炉升温1070±10℃保温180min±15min；散开空冷；退火≤700℃入炉，随炉升温740±10℃均热180min±15min；保温120+12min；散开空冷。

机加，包括：对锻件进行全部见光处理。

一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法。

本发明的有益效果是：1Cr10Co6MoVNbN钢是以Co、Mo、V、Nb等多种元素复合强化的马氏体耐蠕变、热强不锈钢。通过控制参数来完成马氏体锻件低倍组织影响的成型方法。用该锻造的方法来满足锻件设计要求的内部组织合理的锻造成型方案，得到合格稳定的低倍指标。提高锻件合格率，降低废品损失。提高经济效益。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本方案通过对原材料原始内部组织进行热处理改善和对锻造生产参数控制来完成Cr10Co6MoVNbN锻件所需低倍组织，根据锻件低倍组织要求的级别，通过对原材料原始组织进行正火处理，按下表进行温度处理后，选取合适的对应锻造参数完成锻造；所述的方法对1Cr10Co6MoVNbN采用通过对原材料原始内部组织进行热处理改善和对锻造生产参数控制的方法，进行对原材料内部组织预先处理的方法，即正火处理，处理温度为1045℃～1050℃；保温里按8小时-10小时后冷却，再进行锻造参数控制：即锤上锻造和扩孔成型后进行热处理和表面加工后理化检测，最后进行低倍检查，检查结果如表1所示。

表1

所述方法包含以下步骤：

步骤一、对原材料所需棒料进行正火处理，即按锻件所需的低倍组织需求选取合适的热处理制度后进行预备热处理，热处理制度按照如下进行：

锻件低倍组织要求为四级时，采用正火温度为1040℃-1045℃，保温时间按8.5小时-9小时；锻件低倍组织要求为五级时，采用正火温度为1045℃-1050℃，保温时间按9小时-9.5小时；锻件低倍组织要求为六级时，采用正火温度为1050℃-1055℃，保温时间按9.5小时-10小时；

步骤二、制坯锻造所需锻造参数的选取，即按锻件所需的低倍组织需求选取合适的制坯锻造参数，制坯锻造参数按照如下进行：

锻件低倍组织要求为四级时，环件镦饼冲孔单件锻造时间175s-180s；马扩单件锻造时间75s-80s；锻件低倍组织要求为五级时，环件镦饼冲孔单件锻造时间180s-185s；马扩单件锻造时间80s-85s；锻件低倍组织要求为六级时，环件镦饼冲孔单件锻造时间185s-190s；马扩单件锻造时间85s-90s；

步骤三、扩孔成型锻造所需锻造参数的选取，即按锻件所需的低倍组织需求选取合适的扩孔锻造参数，扩孔锻造参数按照如下进行：

锻件低倍组织要求为四级时，环件环增速率2-3mm/s；主变形环增速不能低于4-4.5mm/s；锻件低倍组织要求为五级时，环件环增速率3-4mm/s；主变形环增速不能低于4.5-5mm/s；锻件低倍组织要求为六级时，环件环增速率4-5mm/s；主变形环增速不能低于5-5.5mm/s；

步骤四、最终热处理：按热处理：正火≤800℃入炉，随炉升温1070±10℃保温180min±15min；散开空冷；退火≤700℃入炉，随炉升温740±10℃均热180min±15min；保温120+12min；散开空冷；

步骤五、机加：对锻件进行全部见光处理。按锻件粗加工图执行即可

步骤八、100％进行力学性能检查及锻件的低倍检测。

实施例1：

(1)设计工艺流程：锻造用棒材→锯切为工艺要求长度→加工为工艺要求所需的锻造坯料→热处理→锻造→扩孔→热处理→理化。

(2)下工艺要求规格坯料(Φ200×460)；

(3)将原材料坯料进行坯料加工；

(4)将加工后坯料工件进行正火处理，正火温度1049℃，保温9.5小时；

(5)将棒料镦饼至Φ310×190后滚圆，再中心冲孔，冲孔芯料尺寸≤Φ110×60；冲孔后进行马架扩孔、平端面至Φ380×Φ220×171；环件镦饼冲孔单件锻造时间180s-185s；马扩单件锻造时间80s-85s；

(6)将Φ380×Φ220×171件扩孔至Φ492×Φ385×169锻件尺寸；环件环增速率3-4mm/s；主变形环增速不能低于4.5-5mm/s；

(7)去应力退火。

锻造前应提前准备天然气炉或电炉准备退火。将成型件立刻进行去应力退火处理，制度为锻后直接转入600℃天然气炉保温6小时，(不与允许在锻后空冷)再降温至500℃保温1小时，出炉后在避风处用高温棉盖好后冷却(不允许裸露)，空冷至室温后再去掉高温棉。

锻件去应力退火入炉后不许开炉门(需保证炉门落到底，表盘划线允许冲高≤50℃)。要求去应力退火结束后24小时必须转入常规热处理工序进行；

(8)对锻件进行热处理后进行理化符合见图要求。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。