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汽輪機(jī)主油泵34CrAlNi7-10中碳合金鋼（化學(xué)成分）鍛造性能研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2015-09-22
根據(jù)34CrAlNi7-10材料化學(xué)成分，該材料屬于中碳合金鋼。參照相近牌號(hào)中碳合金鋼38CrMoAlA加熱規(guī)范，初步確定Φ350mm圓鋼的鍛前加熱曲線。
??根據(jù)汽輪機(jī)主油泵國(guó)產(chǎn)化研制工作需要，需加速汽輪機(jī)機(jī)組主油泵關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。主油泵中關(guān)鍵部件之一的齒輪材料采用全新牌號(hào)—34CrAlNi7-10。為確定該材料加熱溫度及鍛造工藝參數(shù)，同時(shí)掌握主油泵中齒輪毛坯的鍛造工藝，東方汽輪機(jī)有限公司制造技術(shù)處研發(fā)人員對(duì)該材料的核電主油泵齒輪鍛件毛坯的制造進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
研究目的：確定34CrAlNi7-10材料的加熱溫度曲線及鍛造工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)核電主油泵齒輪毛坯制造國(guó)產(chǎn)化，并指導(dǎo)今后同類材料的鍛造生產(chǎn)。
研究方案及參數(shù)制訂：某核電主油泵齒輪要求按歐標(biāo)驗(yàn)收，對(duì)材料的化學(xué)成分及合金組織等控制都要求嚴(yán)格，其中鍛件晶粒度要求5級(jí)或更細(xì)。34CrAlNi7-10材料化學(xué)成分見(jiàn)表1：
表1?34CrAlNi7-10材料化學(xué)成分
C
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Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Ni
|
Cr
|
Mo
|
Al
|
0.30～0.37
|
≤
0.40
|
0.40～0.70
|
≤0.025
|
≤0.035
|
0.85～1.15
|
1.50～1.80
|
0.15～0.25
|
0.80～1.20
|
?
如何從鍛造工藝上保證鍛件鍛造比，從而保證齒輪毛坯（特別是輪盤(pán)）的力學(xué)性能并滿足規(guī)范要求成為此次研究的難點(diǎn)和目標(biāo)。因此，試驗(yàn)思路是在不同鍛造參數(shù)下鍛造同一試樣，然后取樣檢測(cè)兩軸端及中間輪盤(pán)處晶粒度。對(duì)比鍛造前后鍛件內(nèi)部組織情況，最后進(jìn)行鍛件調(diào)質(zhì)處理并檢驗(yàn)試樣力學(xué)性能。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選取相應(yīng)鍛造工藝參數(shù)。
根據(jù)34CrAlNi7-10材料化學(xué)成分，該材料屬于中碳合金鋼。參照相近牌號(hào)中碳合金鋼38CrMoAlA加熱規(guī)范，初步確定Φ350mm圓鋼的鍛前加熱曲線。
考慮合金元素對(duì)始鍛溫度降低的影響，并參考相近牌號(hào)合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛造工藝參數(shù)，初步確定該材料的始鍛溫度區(qū)間為1100～1180℃，試驗(yàn)中選用1100℃、1150℃、1180℃三個(gè)溫度段作為試驗(yàn)始鍛溫度，鍛件終鍛溫度參照相近牌號(hào)合金結(jié)構(gòu)鋼，選850℃。
在每個(gè)始鍛溫度下，分別鍛造兩組試樣。一個(gè)試樣采用直接拔長(zhǎng)成型的方式鍛造，另一個(gè)試樣采用先拔長(zhǎng)到小直徑后鐓粗然后再拔長(zhǎng)的方式鍛造，以增加鍛造比來(lái)細(xì)化組織。通過(guò)鍛造對(duì)比試驗(yàn)得出如下結(jié)論：
????（1）通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比分析了34CrAlNi7-10合金鋼鍛件鍛造成型過(guò)程中的主要影響因素，確定了該材料始鍛溫度1180℃、終鍛溫度≥850℃、鍛后灰冷的鍛造工藝參數(shù)。另外，在鍛造過(guò)程中，需嚴(yán)格控制坯料的加熱溫度。
????（2）經(jīng)過(guò)試驗(yàn)、分析、檢驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)證明，所確定的工藝參數(shù)合理，鍛造的主油泵齒輪毛坯符合技術(shù)要求。對(duì)實(shí)現(xiàn)核電主油泵齒輪毛坯制造國(guó)產(chǎn)化具有重要指導(dǎo)意義，并為今后同類材料的鍛造生產(chǎn)提供了技術(shù)參考。
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