本發(fā)明屬于低碳高強(qiáng)度軸鍛件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件制造方法。

　　背景技術(shù)：

　　12crni5mov是一種碳含量低且屈服強(qiáng)度高的材料，綜合力學(xué)性能良好，尤其是焊接性能和低溫韌性非常優(yōu)異，廣泛用于船舶及其他結(jié)構(gòu)用超高強(qiáng)度重要結(jié)構(gòu)件和零部件鍛坯的制造。鍛坯性能由試樣的性能代表，當(dāng)代表一批鍛坯的試樣經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后性能合格時(shí)，該批鍛坯才可用于制造。

　　原制造方法是由試樣的力學(xué)性能代表鍛坯的力學(xué)性能，故導(dǎo)致應(yīng)用于加工后調(diào)質(zhì)軸鍛件制造較少。為此需要一種能加工調(diào)質(zhì)后達(dá)到相關(guān)性能指標(biāo)軸鍛件的制造方法尤為重要。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種經(jīng)鍛造加工后調(diào)質(zhì)軸鍛件具有細(xì)小的索氏體組織，強(qiáng)韌性達(dá)到最佳配合的12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件制造方法。

　　本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)方式為，12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件制造方法，

　　剛冶煉出的鋼錠化學(xué)成分wt，％，熔煉分析要求如下：c0.10～0.13％，si0.23～0.37％，mn0.32～0.58％，cr0.92～1.19％，ni4.52～4.98％，mo0.42～0.58％，v0.04～0.08％；

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送熱鋼錠先在700～750℃加熱保溫1～4h，再升溫至1200～1270℃，保溫3～19h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，鍛造采用輕、重、輕的鍛造下壓方式：鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓30～60mm，中間向下壓90～200mm，終鍛時(shí)向下壓30～60mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角100°～120°；

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火方式；第一次淬火是：加熱至900～960℃，保溫2～6小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火：加熱至900～960℃、保溫2～6小時(shí)，取出水冷透；再回火至600～650℃，；保溫4～12小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　本發(fā)明在鋼錠的化學(xué)成分上，采用低碳鋼錠，并控制mn、ni合金含量在合理范圍內(nèi)；在生產(chǎn)工藝上，充分利用鍛造、調(diào)質(zhì)處理對(duì)最終組織索氏體的作用，獲得細(xì)小的索氏體組織，確保強(qiáng)韌性達(dá)到最佳配合。

　　經(jīng)本發(fā)明制造的12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件的主要性能為：rel≥785～925mpa，a≥16％，z≥45％，akv2(-20℃)≥80j，能滿足船舶及其他結(jié)構(gòu)用超高強(qiáng)度零部件鍛件的制造需要。

　　附圖說(shuō)明

　　圖1為本發(fā)明采用的鍛造工裝結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實(shí)施方式

　　本發(fā)明剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.10～0.13％，si0.23～0.37％，mn0.32～0.58％，cr0.92～1.19％，ni4.52～4.98％，mo0.42～0.58％，v0.04～0.08％。

　　本發(fā)明將紅送鋼錠700～750℃加熱保溫,再升溫至1200～1270℃保溫，置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，可改善鍛件的應(yīng)力狀態(tài)，減少鍛件表面裂紋。鍛造下壓后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火水冷透、回火方式，獲得細(xì)小索氏體組織，確保強(qiáng)韌性達(dá)到最佳，得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　本發(fā)明制造的12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件的主要性能，拉伸性能指標(biāo)如下：rel≥785～925mpa，a≥16％，z≥45％；沖擊韌性：-20℃低溫下每個(gè)試樣的akv2不得低于80j，能滿足船舶及其他結(jié)構(gòu)用超高強(qiáng)度零部件鍛件的制造需要。

　　下面用具體實(shí)施例，參照附圖詳述本發(fā)明。

　　實(shí)施例1：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.10％，si0.37％，mn0.32％，cr1.16％，ni4.95％，mo0.55％，v0.04％。

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送鋼錠先在700℃加熱保溫1h，然后再1200℃保溫3h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠2置于鍛造工裝的上平1、下v3型砧(見圖1)進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓30mm、中間向下壓90mm，終鍛時(shí)下壓30mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角100°。

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行加工調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火；第一次淬火是：加熱至900℃，保溫2小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火加熱至900℃，保溫2小時(shí)，取出水冷透；再回火600℃，保溫4小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　實(shí)施例2：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.10％，si0.25％，mn0.58％，cr0.92％，ni4.98％，mo0.56％，v0.04％。

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送鋼錠先在710℃加熱保溫1.5h，然后再升溫至1220℃保溫5h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓30mm、中間向下壓120mm，終鍛時(shí)下壓30mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角120°。

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行加工調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火；第一次淬火是：加熱至910℃，保溫3小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火加熱至910℃、保溫3小時(shí)，取出水冷透；再回火620℃；保溫6小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　實(shí)施例3：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.13％，si0.37％，mn0.55％，cr1.19％，ni4.87％，mo0.42％，v0.08％。

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送鋼錠先720℃加熱保溫2.5h，然后再升溫至1230℃保溫7h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓50mm、中間向下壓150mm，終鍛時(shí)下壓50mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角110°。

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行加工調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火；第一次淬火是：加熱至920℃，保溫4.5小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火加熱至920℃、保溫4.5小時(shí)，取出水冷透；再回火630℃；保溫9小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　實(shí)施例4：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.11％，si0.32％，mn0.51％，cr0.97％，ni4.78％，mo0.48％，v0.05％。

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送鋼錠先在730℃加熱保溫3h，然后再升溫至1250℃保溫9.5h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓50mm、中間向下壓150mm，終鍛時(shí)下壓50mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角110°。

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行加工調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火；第一次淬火是：加熱至930℃，保溫4小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火加熱至930℃、保溫4小時(shí)，取出水冷透；再回火620℃；保溫8小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　實(shí)施例5：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.12％，si0.23％，mn0.38％，，cr1.05％，ni4.61％，mo0.44％，v0.04％。

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送鋼錠先在740℃加熱保溫3.5h，然后再升溫至1260℃保溫15h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓60mm、中間向下壓180mm，終鍛時(shí)下壓60mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角110°。

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行加工調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火；第一次淬火是：加熱至960℃，保溫5.5小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火加熱至960℃、保溫5.5小時(shí)，取出水冷透；再回火650℃；保溫11小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　實(shí)施例6：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學(xué)成分％,wt，熔煉分析如下：c0.13％，si0.23％，mn0.36％，cr0.96％，ni4.52％，mo0.58％，v0.07％。

　　鋼錠按以下步驟加工：

　　1)紅送鋼錠先在750℃加熱保溫4h，然后再升溫至1270℃保溫19h；

　　2)將經(jīng)步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進(jìn)行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時(shí)從表面往下壓60mm、中間向下壓200mm，終鍛時(shí)下壓60mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角120°。

　　4)將經(jīng)步驟2)鍛造下壓的鍛件進(jìn)行加工調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理采用雙淬火；第一次淬火是：加熱至950℃，保溫6小時(shí)，取出水冷透；第二次淬火加熱至950℃、保溫6小時(shí)，取出水冷透；再回火630℃；保溫12小時(shí)；得12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件。

　　本申請(qǐng)人對(duì)各實(shí)施例所得到12crni5mov低碳高強(qiáng)度合金鋼軸鍛件用gb/t228.1、gb/t229作了性能測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見下表。