40CrNi2Si2MoVA钢锻造加热工艺参数优化.pdf

《大型铸锻件》
No. 2
HEAVY CASTING AND FORGING
March 20
40CrNi2Si2MoVA钢
锻造加热工艺参数优化
崔一平魏志坚夏欲民庐艳浦斯洪
(贵州安大航空锻造有限责任公司,贵州561005)
摘要:对40CrNi2Si2MoVA钢的锻造加热工艺参数进行了优化。进行局部小变形时,将加热温度从通常的
1160℃降至1000℃,可避免锻件产生低倍粗晶,力学性能測试符合验收标准。
关键词:40CrNi2Si2MoVA;锻造;加热温度
中图分类号:TG3I6文献标识码:B
The Optimization for the Forging Heating Technological Parameters of
40cr Si2 MOVA Steel
ui Yiping, Wei Zhijian, Xia Yumin, Lu Yan, Pu Sihong
Abstract: This paper has optimized for the forging heating technological parameters of 0CRNI25I2 Mo A steel. The
result shows that when the local small deformation is made, the heating temperature reducing to 1000C from 1160C
can avoid producing the macro coarse grain in forgings, and make the examination results of mechanical property to
meet with acceptance criteria
Key words 40CRNI2SI2MOVA; forging; heating temperature
40CrNi2Si2MoVA是一种低合金超高强度钢
1实验材料、方法及结果
该钢淬透性好,抗回火能力强,不但具有超高的强
度而且还有优良的横向塑性、析裂韧度、抗疲劳性1.1实验材料
能以及抗应力腐蚀性能,是目前世界上强度较高
实验用40CrNi2Si2MoVA钢是抚钢生产的规
综合性能较好,在军用、民用飞机上使用最成熟的格为200mm的棒材,采用真空感应加真空自耗
起落架用钢。该钢对缺冂和氢脆比较敏感,具有冶炼。棒材原始晶粒度为7级,经超声波探伤未
明显的过热敏感性,在锻件生产中容易出现低倍见超标单显,杂波1.26dB。化学成分见表1
粗晶,所以热工艺参数的制定及控制极为关键。
1.2试验方法及结果
表1化学成分(质量分数,
Table 1 The chemical composition(mass fraction, o
元素
C
Mn
Si
成分;0
0.72
0.38
0.085
0.004110.0090.10
要求」0.38~0.4310.60~0.901.45-1.800.70-0.9511.65-2.000.30~0.5010.05~0.10≤0.010?0.010?≤0.3
1.2.1变形试验及结果
锻件经超声波探伤未见超标单显,杂波1.2
分別取∞200mmx100mm、O200mmx1509dB。试样经870℃油淬处理后,检査晶粒度均为
mm的棒材在1160℃下采用天然气炉加热,保温8级。低倍组织符合验收标准,力学性能试样经
时间按0.3min/mm控制。在30kN自由锻锤上870℃油淬,300℃回火两次后,测试结果见表2。
沿轴向分别拔长至口120mmxl、ロ150mmxL,1.2.2空烧试验检査晶粒度
标记“1”、“2”。一火完成,终锻温度实测910℃,
从标记为“1”、“2”的锻件上分别切取小试块
锻后空冷。锻件热处理制度为:正火925±10℃,各5块,保温20min空烧后空冷,并进行预备热
回火700±10℃。
处理(正火925±10℃,回火700±10℃),最后进
行870℃油淬处理。按照直接腐蚀法检查晶粒度
收稿日期:2010-10-09
作者简介:崔一平(1963-),男,工学学士,主要从事航空材料锻结果见表3。
造研究
大型铸锻件》
March 2011
HEAVY CASTING AND FORGING
表2カ学性能
别采用350mm、O300mm棒材生产,投产锻件
Table 2 The mechanical property
及对应棒材晶粒度情况见表4。
标记取样
Z
MPa』/MPal(
表4棒材晶粒度情况
174010
Table 4 The grain size of bar material
177010
纵向
11
棒材直径
晶粒度/级
1970117601
锻件
/mm边缘」1/2R中心
技术要求≥1860?≥1515≥8
≥.39
外筒1082422052350
87.5
19801760
外筒110824220455
7.57.57.5
横向!901770!10
外简208242200450
300
1970179011
49
9701750「11
技术要求「2180155实测((平均)23
因原材料晶粒度基本均匀,且符合锻件的晶
粒度要求,因此经二火改锻后直接在12.5MN水
压机土按锻件图尺寸要求进行成形,变形量在
表3晶粒度结果
Table 3 The results of grain size
50%左右。但是因为棱角出现塌角造成尺寸不符
空烧温度/℃
合图纸要求。按照前期实验结果将此两项锻件在
锻件」锻件
编号晶粒度920195019
1120
1000℃加热,通过局部小变形整形后最终满足鍛
件尺寸要求。理化测试组织合格,晶粒度符合验
7
收标准,力学性能见表5。
表5力学性能
2实验结果分析
Table 5 The mechanical property
根据变形试验可知,在原材料组织状态一致
纵向
横向
的情況下,采用不同变形量(1样锻件变形量54%、序导名称&。s4「z「「
2#锻件变形量28%)的锻造变形,热处理后超声
/MPA
MPa(%)(%)/J「
波探伤杂波水平比原棒材下降3dB,晶粒度从7
20701810
12505948
级提高到8级,锻件性能指标均合格且基本在同
1外筒1/0301790
12515
1770
12
一数量级
2030
7701251
36
鉴于40CrNi2Si2MoVA钢锻件最容易出现粗
外筒2200
710115416
晶,因此相关资料介绍钢坯每次变形量应不小于
19901730
115472
35%。但是在实际生产中,尤其是模锻件的生产
技术要求≥1860≥1515≥81≥301=39223

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