40crnimo钢爬升齿轮的细化晶粒正回火工艺论文.pdfVIP

TECH。DI SCUSS1 0N rN 49e l湖。钢爬升兹轮 的细化晶粒正回火工艺 李明 (江苏金源锻造股份有限公司，江苏溧阳，213300) 摘要：本文利用数字式超声波探伤仪等试验手段研究了正回火温度、保温时间对40CrNiMo钢爬升齿轮晶粒 度的影响。40CrNiMo钢爬升齿轮正回火时需严格控制正回火温度、保温时间、冷却方式和装炉温度。 关键词：爬升齿轮；晶粒；回火工艺 0引言 后续热处理过程准备良好的组织条件。 爬升齿轮是海上开采石油平台非常重要的零部 1本课题研究的内容与目的 爬升齿轮锻件锻造后需进行正回火处理，然后进 件，锻件毛坯重4250kg，材质是40CrNiMoA，由 行切削加工、调质处理、精加工。要求正回火处理后 5440Kg钢锭、4500吨压机直接锻成的，属于大型锻 件。锻件尺寸和重量越大，钢中的合金成份越多，)台 晶粒度大于等于5级(探伤仪上打出四次以上底波)。 炼、铸锭、锻造等过程对锻件内部质量影响越大，主 刚开始该锻件采用常用的正回火工艺，晶粒很大， 要影响因素是： 探伤时草状波严重无法探伤。本课题的目的是研究确 1)化学成份不均匀与多种冶金缺陷的存在； 定该锻件的合理热处理工艺，使得处理后锻件晶粒度 2)晶粒粗大且很不均匀； 符合要求，超声波探伤能顺利进行。 3)较多的气体与夹杂物； 4)较大的锻造应力和热处理应力。 2实验过程 大型锻件由于原始钢锭尺寸较大，结晶缓慢；锻 2．1实验试样与仪器 造时间长，加热次数多，而且锻造l；Is．，J＼，变形不均 匀，变形小；加热速度慢，保温时间长；某些大锻件 成份如表1所示。 用钢的奥氏体晶粒遗传严重等原因，往往晶粒十分粗 实验仪器： 大而且不均匀。晶粒粗大不仅使大锻件的性能低劣、 加热炉：台车式电阻炉。额定温度9500。 寿命下降，而且使其在超声波探伤时出现草状波，声 探伤仪：0US2080数字式超声波探伤仪。 波信号迅速衰减，底波消失，以致无法探伤。为了提 高大锻件的性能水平和改善其探伤性能，必须细化其 2．2实验过程 晶粒组织。大型锻件在生产过程中要进行好几次热处 2．21实验前的初步分析 理，其中在锻造成形后立即进行的热处理称为锻后热 实验后所要求的晶粒较细，为≥5级。 在国内40C 处理，或预备热处理。大型锻件锻后热处理的目的是： rNiMoA钢的热处理中，一般用的奥 防止白点与氢脆、改善锻件内部组织、消除锻造应力、 氏体温度为860—9200c，所以我们初步把奥氏体温度 降低硬度提高锻件的切削加工型、细化晶粒提高锻件 定为870—920cC，再根据后面的实验结果确定合适的 的超声波探伤性能、使锻件获得良好的力学性能或为 温度。 万方数据 表140CrNiMoA钢化学成份 40CrNiMoA0．37-0．440．17—0．37 0．50—0．80 O．015 060—0．90 1．25．1．65 015-0．252PPM 关于奥氏体后的冷却方式，查看有关文献，一般 9200c奥氏体化，保温时间定为17小时。奥氏体化 采用空冷、雾冷、风冷。我们分别选用空冷、雾冷、 后采用空冷方式冷却，分别用CUS2080数字式超声 风冷，再根据后面的实验结果确定合适的冷却方式。 波探伤仪探伤，根据探伤仪几次底波确定晶粒度状况。 保温时间我们根据截面尺寸计算初步定为14．5— 根据实验情况，当温度高于900。c时晶粒会粗大，探 29／J、m,