[发明专利]一种船用舵系高强度锻件锻造及热处理工艺

说明书

本发明公开了一种船用舵系高强度锻件锻造及热处理工艺，其技术方案要点是包括以下步骤：S1：对原材料进行熔炼；S2：原材料锻造加热，得到钢锭；S3：锻造，得到锻件；钢锭锻造包括三个火次；S4：锻件热处理；S5、对锻件进行调质处理，本发明具有产品强度和韧性高、良好的冷热变形能力和优良的性能稳定性，使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及锻件热处理工艺领域，特别涉及一种船用舵系高强度锻件锻造及热处理工艺。

背景技术

18Cr2Ni4W为高强度钢常用合金渗碳钢,强度,韧性高,淬透性良好,也可在不渗碳而调质的情况下使用,一般用做截面较大,载荷较高且韧性良好,缺口敏感性低的重要零件。随着国内特种船舶建造水平的大力发展，对船舶功能性要求也越来越多。正因为此类材质既具有高强度，耐磨，淬透性好。所以此类钢在船用锻件领域运用也愈来愈广泛。由于海上是高盐、高湿度的特殊环境，对于锻件的性能要求也越发苛刻。

但是传统材料存在以下问题：材料导热性差，线性膨胀系数大，所以锻造性能不良，过热敏感性大，锻造工艺控制不当会产生晶粒迅速粗化，严重影响后期热处理质量。因此此类材料的生产合格率较低，产品的性能和使用寿命均匀不能满足海上使用的严格要求。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种船用舵系高强度锻件锻造及热处理工艺，具有产品强度和韧性高、良好的冷热变形能力和优良的性能稳定性，使用寿命长的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种船用舵系高强度锻件锻造及热处理工艺，包括以下步骤：

S1：对原材料进行熔炼；

S2：原材料锻造加热，得到钢锭；

S3：锻造，得到锻件；钢锭锻造包括三个火次：

(1)第一火次：钢锭依次拔长、镦粗，锻造温度为1180～1205℃；

(2)第二火次：钢锭依次拔长、镦粗成型，锻造温度为1180-1200℃；

(3)第三火次：将钢锭拔长成型,锻造温度为1150-1180℃；

S4：锻件热处理，包括：

(1)锻后空冷处理：将锻件放至空气中冷却；；

(2)对锻件进行正火以及回火处理：1、将锻件送入炉中正火并保温，正火温度920～930℃，保温时间与锻件厚度正相关，每1mm厚度的锻件保温1.5～1.7min；保温结束后出炉将锻件空冷，空冷必须小于500℃后再进炉回火；2、将锻件送入炉中回火并保温，回火温度660～680℃，保温时间与锻件厚度正相关，每1mm厚度的锻件保温2.3～2.5min；保温结束后将锻件随炉冷却至400℃以下出炉空冷；

(3)锻件粗加工；

S5、对锻件进行调质处理，包括：

(1)锻件淬火：锻件入炉加热，在910～920℃的淬火温度下保温，保温结束后出炉将锻件放入水溶性介质池中冷却；

(2)一次回火：锻件入炉加热，在530-550℃的回火温度下保温，保温结束后将锻件随炉冷却至400℃以下，之后锻件出炉空冷至室温；

二次回火：锻件入炉加热，在500-530℃的回火温度下保温，保温结束后将锻件随炉冷却至400℃以下，之后锻件出炉空冷至室温。

进一步的，锻件中各化学元素的成份重量百分比为：C：0.13-0.19％，Mn：0.3-0.6％，P：≤0.020％，S≤0.020％，Si：≤0.17-0.37％，Cr：1.35-1.65％，Ni：4.0-4.5％，W：0.8-1.2％；Cu：≤0.20％，余量为Fe及杂质。