本發明涉及PH13-8Mo鍛件在平鍛機上鍛造溫度的控制工藝

背景技術：

PH13-8Mo(全稱0Cr18Ni8Mo2Al)是一種美國沉淀硬化型不銹鋼，通過采用雙真空冶煉方法獲得的高強馬氏體沉淀硬化不銹鋼。突出特點除高強度外，優良的斷裂韌性，良好的橫向力學性能和在海洋環境中的耐應力腐蝕性能也被廣泛應用。為準確控制合金成分，減少鋼中氫氣含量，提高鋼的純潔度，在生產中采用VIM+VAR雙真空冶煉工藝。由于鋼的良好綜合性能，已廣泛應用于航宇、核反應堆和石油化工等領域如冷頂鐓和機加緊固件、飛機零部件、反應堆部件以及石油化工裝備。國軍標及國內重點型號機型的此材料工藝規范上規定的加熱溫度(1050～1130℃)都是適用于錘上鍛造。但是所有在平鍛機上鍛造的產品(鍛件、荒型)都是局部鐓粗的細長桿件，鐓粗部分變形量較大，桿部不發生變形。在變形如此不均勻的情況下，為了保證鍛件各個部分都能滿足要求，因此合適的加熱溫度顯得尤為重要。PH13-8Mo鍛件在平鍛機上鍛造時存在著不變形部分易粗晶的難題，而加熱溫較低時又存在著鐓粗部分棱角充不滿現象。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：

確定合適的加熱溫度，從而解決PH13-8Mo鍛件在平鍛件上局部鐓粗時變形抗力大，鍛件不易充滿以及各部分變形量不均勻，組織易粗晶的問題。

1.該材料的變形抗力大，采用925℃鍛造時，鍛件的變形部分充滿較差；生產過程中為保證鍛件終鍛溫度，通常每個工步需要2火才能完成。

2.選用1030～1050℃鍛造時，鍛件的變形部分高、低倍均合格，而鍛件的不變形及難變形部分組織不均勻，局部粗晶。

本發明的技術方案是：為了克服PH13-8Mo鍛件采用1030～1050℃在平鍛機上鍛造時鍛件易粗晶的問題，以及采用925℃時鍛造火次多，鍛件充滿較差的難題，本發明提供一個既能改善PH13-8Mo螺栓鍛件在平鍛機上生產火次多、充滿差難題的加又能保證鍛件不粗晶的鍛造溫度。本發明提供的技術方案是PH13-8Mo鍛件在平鍛機上鍛造溫度的選取，包括以下步驟：一、將PH13-8Mo坯料加熱按970±10℃，加熱系數按0.65min/mm；二、970±10℃保溫到時后立即進行鍛造，并保證終鍛溫度≥800℃。

本發明的有益效果是：解決了原工藝中PH13-8Mo鍛件在平鍛機上鍛造火次多且充滿較差的難題，也解決了鍛造溫度高，鍛件易粗晶的難題。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明進行進一步的詳細說明

某型號飛機上的螺栓鍛件采用了PH13-8Mo材料，該機型對鍛件晶粒度要求應為5級或更細。對此鍛件采取三種加熱溫度做對比試驗，分別為925℃、975℃、1000℃。測試結果如下：

前兩種加熱溫度鍛造的鍛件均符合鍛件標準的理化要求。925℃鍛造的力學性能見表1，970℃鍛造的力學性能見表2，1000℃鍛造的力學性能見表3。925℃和970℃鍛造的高倍晶粒度均為6級。1000℃鍛件高倍晶粒度為4.5級～5級，處于邊緣狀態，局部晶粒大。

表1常規鍛件925℃鍛造的力學性能

表2常規鍛件970℃鍛造的力學性能

表3常規鍛件1000℃鍛造的力學性能

通過對PH13-8Mo螺栓鍛件分別在925℃、970℃和1000℃三種溫度下進行鍛造，對其組織性能、成型率和生產效率影響的研究，結果表明：

1)采用970℃和925℃溫度下進行鍛造，組織及力學性能均滿足標準要求；1000℃溫度下進行鍛造時，力學性能滿足標準要求，但是組織不合格。

2)970℃鍛造鍛件棱角充滿較925℃好，能滿足圖紙要求。

實施結果：此鍛件按970℃加熱，保溫時間系數按0.65min/mm。鍛件鍛后尺寸及理化檢測結果均滿足圖紙及標準要求。在6300KN平鍛機進行模鍛，將坯料鍛造至鍛件圖尺寸，加熱溫度按970±10℃控制。原每工步需2火完成的螺栓，現在每工步1火便能完成，且鍛件充滿較好。熱處理后解剖螺栓檢查低倍、高倍組織均勻無粗晶，符合標準要求，力學性能也符合標準要求。