[发明专利]一种多台阶轴类锻件及其锻造方法

说明书

本发明公开了一种多台阶轴类锻件及其锻造方法，涉及金属锻造技术领域，解决了现有技术中大截面轴类锻件出成品时大直径截面锻比过小容易造成晶粒粗大、台阶小直径截面锻比过大容易出现裂纹等问题。本发明的锻造方法为对钢锭进行加热炉加热和自由锻，得到预制坯，预制坯包括坯身以及坯身两端的端部，端部的直径小于坯身的直径；预制坯依次进行冷却、返炉保温和加热保温；出加热炉后对预制坯的坯身依次进行镦粗和拔长，形成轴身；对形成轴身后的预制坯进行端部拔长，形成多个直径不同的台阶轴。本发明的多台阶轴类锻件及其锻造方法能够提高最大截面的出成品变形量，减少其他台阶轴的单次变形量，从而实现锻件全部部位发生动态再结晶。

技术领域

本发明涉及金属锻造技术领域，特别涉及一种多台阶轴类锻件及其锻造方法。

背景技术

目前，大截面轴类锻件在锻造过程中采用拔长光棒后，由大截面分步拔长各台阶尺寸；由于台阶较多，需要在出成品前拔长到统一光棒尺寸；这样造成大直径截面相对压下量较少，锻比过小，不利于主截面动态再结晶，容易造成晶粒粗大的现象；而台阶小直径截面相对锻比过大，在温降的情况下，容易出现裂纹对锻件表面质量及近净成形都有影响，尤其在25Cr2NiMoV大截面高中低联合转子的生产中，上述不足尤为突出。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种多台阶轴类锻件及其锻造方法，解决了现有技术中大截面轴类锻件的大直径截面出成品过程中锻比过小容易造成晶粒粗大、台阶小直径截面锻比过大容易出现裂纹等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种多台阶轴类锻件的锻造方法，包括如下步骤：

步骤1：对钢锭进行加热炉加热及水压机上自由锻，得到预制坯，预制坯包括坯身以及坯身两端的端部，端部的直径小于坯身的直径，从而在端部和坯身之间形成台阶面；

步骤2：预制坯依次进行冷却和返炉保温，使得预制坯的心部温度下降，得到返炉预制坯；

步骤3：对返炉预制坯进行高温加热保温，得到加热预制坯；

步骤4：对加热预制坯的坯身依次进行镦粗和拔长，形成轴身；

步骤5：对形成轴身后的预制坯进行端部拔长，形成多个直径不同的台阶轴，从而完成多台阶轴类锻件的锻造。

进一步地，上述多台阶轴类锻件的锻造方法尤其适用于大截面多台阶轴类锻件的锻造，该大截面多台阶轴类锻件的轴身直径为1.5m以上，例如，1.5m～2.0m。

进一步地，上述步骤2中，冷却为空冷。

进一步地，上述步骤1包括如下步骤：

步骤11：对钢锭进行加热和多次镦拔，使得钢锭的心部压实，确保铸态组织破碎，有效锻合心部缺陷，得到圆柱形坯料；

步骤12：对圆柱形坯料进行加热和拔长，使得圆柱形坯料的中间部分直径变细，两端变细变长，得到预制坯。

进一步地，上述步骤11和步骤12中，加热温度为1230℃～1270℃。

进一步地，上述步骤2中，冷却时间为5h～8h。

进一步地，上述步骤2中，返炉保温温度为650℃～700℃，返炉保温时间为20h以上。

进一步地，上述步骤2中，返炉保温时间为24h～36h。

进一步地，上述步骤3中，加热温度为1150℃～1200℃，保温时间为8h～12h。