從工程應用的角度對合金含量介于半高速鋼和高速鋼之間的一種8%Cr鍛造冷軋工作輥新材質(zhì)的鍛造工藝開發(fā)進行研究。通過將相圖分析、熱模擬實驗與小件鍛造實驗相結(jié)合,確定了當前合金的鍛造溫度區(qū)間為950～1150℃,并通過對鍛件在工藝執(zhí)行中的冷卻狀況和鍛造抗力情況進行有限元模擬,確定了工藝執(zhí)行時間和鍛造設備噸位。在室內(nèi)實驗和計算分析的基礎上,考慮了自由鍛造生產(chǎn)中物流、溫度及鍛造裂紋控制的特點,制定了3階段的鍛造工藝實施方案和時間控制措施,實現(xiàn)了生產(chǎn)試制1次成功。結(jié)果表明,大型自由鍛鍛件新材質(zhì)的鍛造工藝可以通過計算機分析與物理模擬實驗相結(jié)合的方式獲得較為可靠的工藝參數(shù),實現(xiàn)產(chǎn)品的低成本開發(fā)。

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【部分圖文】：

圖1 50Cr5Ni Mo V鋼(a)與8%Cr合金鋼(b)的計算相圖對比

常規(guī)的50Cr5NiMoV鋼材質(zhì)主要用于熱連軋支承輥的制造，該材質(zhì)在850～1230℃的鍛造溫度區(qū)間內(nèi)能夠獲得比較好的鍛造性能。根據(jù)相圖計算結(jié)果可見:50Cr5NiMoV鋼的液相線在1400℃以上，并且在1000～1250℃鍛造溫度范圍內(nèi)，合金完全處于奧氏體狀態(tài)，碳化物含....

圖2 8%Cr合金鋼材質(zhì)的DSC曲線

為了驗證計算相圖的結(jié)果，測定了8%Cr合金鋼材質(zhì)的DSC曲線，如圖2所示。從測定結(jié)果來看，DSC曲線和計算相圖的結(jié)果比較符合，在840～890℃鍛造溫度范圍內(nèi)合金發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變，1240℃時開始出現(xiàn)液相，相應位置均出現(xiàn)了明顯的熱流波動。綜合計算相圖和DSC曲線測試結(jié)果，可初步確定....

圖3 試樣壓縮后的形貌

在相圖分析的基礎上，針對8%Cr合金鋼材質(zhì)，采用Gleeble熱模擬實驗機對小型壓縮樣品進行了熱壓縮實驗，實驗樣品是采用小型真空爐生產(chǎn)的40kg的小型實驗鋼錠，經(jīng)過爐內(nèi)長時間退火后切割取樣，實驗樣品尺寸為8mm×15mm。為了能夠更全面地反映出當前材質(zhì)的熱變形性能，熱壓縮實....

圖4 1000℃(a)和1150℃(b)條件下的熱壓縮變形曲線

根據(jù)圖3變形后的形貌照片可觀察到:8%Cr合金鋼材質(zhì)在1200和1250℃下進行熱壓縮時，試樣均被壓潰裂開，但是在1150℃、不同應變速率的試樣均能夠穩(wěn)定壓縮，因此，始鍛溫度應控制在1150～1200℃之間。同時，900℃、ε·=0.1s-1條件下的壓縮試樣的側(cè)部存在明顯的縱向....

本文編號：4021872