專利名稱：超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不銹鋼棒和超合金材料的熱加工方法。
背景技術(shù)：
在第18卷07期發(fā)明專利公報上曾公開過一種《鉻錳鎳氮系奧氏體耐熱鋼棒的成型方法》(專利號00110100.3)其主要內(nèi)容是軋制采用電弧爐冶煉或經(jīng)電渣重熔并鍛壓的方坯，于加熱爐中加熱后在軋機(jī)上軋制，軋出的鋼條在盤圓機(jī)上同步卷曲成盤圓。固熔是將盤圓置于加熱溫度為1110-1180℃連續(xù)式固熔爐內(nèi)處理后水冷。矯直是將盤圓置于矯直機(jī)進(jìn)料輥前部的盤圓固定器上，經(jīng)矯直機(jī)矯直后定尺剪斷。最后在無心磨床上磨制。由上述方法制得的鋼棒可作為汽車等發(fā)動機(jī)在650-800℃溫度使用的氣門材料。但是，目前大功率內(nèi)燃機(jī)均采用“中空充鈉”氣門。該氣門的結(jié)構(gòu)變化，要求所用的材質(zhì)應(yīng)具備高溫下強(qiáng)度高、抗沖擊性能好、無缺口、耐腐蝕、抗氧化等性能。目前鉻錳鎳氮系奧氏體耐熱鋼中有的鋼種如EMS247、6Cr21Mn10MoVNbN具有上述優(yōu)良性能，但是它們最佳熱加工變形溫度范圍小，軋制過程降溫速度快，難以保證適宜的終軋溫度，使熱加工成型困難，這樣便導(dǎo)致鋼材外部尺寸公差及內(nèi)在金相組織很難達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于軋制成材率低，使產(chǎn)品成本大幅度提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種軋制鉻錳鎳氮系奧式體耐熱鋼棒和超合金鋼棒成材率高的軋制成型方法。本發(fā)明主要是以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)，只是在兩部軋機(jī)組之間設(shè)置在線溫度補(bǔ)償裝置，即鋼條從第一部軋機(jī)組出來后進(jìn)入設(shè)在輥道的溫度補(bǔ)償裝置，升溫100-150℃后再進(jìn)入第二部軋機(jī)組。該補(bǔ)償加熱裝置為再熱爐，其主要包括有爐體和熱源。其中有耐火材料構(gòu)成的隧道式爐體，其兩端開口為鋼條進(jìn)出口，爐腔即為鋼條通道。最好鋼條進(jìn)出口部分的爐腔呈錐形，以使鋼條行進(jìn)通暢。上述設(shè)在兩部軋機(jī)組之間的再熱爐可以是設(shè)一個，也可以是設(shè)多個。為防止鋼條的熱量散失，在鋼條裸露部分的外面設(shè)有保溫罩。在上述再熱爐內(nèi)設(shè)有熱源，其可以是直接加熱式的熱源，如在爐體內(nèi)設(shè)有可燃?xì)怏w(液化氣、天然氣、煤氣)噴嘴，其進(jìn)口端與和儲氣罐相連的導(dǎo)管連接，其出口端與爐腔相連通。該噴嘴中噴出的可燃?xì)怏w火焰可將行進(jìn)的鋼條直接加熱；還有間接加熱式的熱源，如在爐體內(nèi)設(shè)有與電源相連的變頻線圈，該通電線圈所產(chǎn)生的感生電流，將其感應(yīng)加熱；還有一種間接加熱式熱源，如在爐腔內(nèi)設(shè)耐熱鋼管，鋼管外由可燃?xì)怏w加熱，鋼條在鋼管內(nèi)行進(jìn)時即被加熱。上述熱源可以是一個，但最好是多個，以便將鋼條的溫度提升得快一些、高一些。不論每根鋼條經(jīng)過幾個再熱爐，每個再熱爐中又有幾個熱源，其都要使行進(jìn)的鋼條溫升達(dá)到100-150℃，這樣可保證終軋溫度大于或等于850℃。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明保證了終軋溫度在正常范圍內(nèi)，因此有效地改善了產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量、外觀形貌及金相組織，使之性能穩(wěn)定，全部達(dá)到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大大地提高了綜合成材率，從而降低了生產(chǎn)成本。
2、本發(fā)明不僅適用于加工EMS247鋼種，同時也適用于加工其它難變形的高溫合金。


圖1是本發(fā)明軋制過程示意簡圖。
圖2是本發(fā)明例1再熱爐主視剖面示意圖。
圖3是圖2的A-A視圖。
圖4是圖3的B-O-O-B視圖。
圖5是本發(fā)明例2再熱爐主視剖面示意圖。
圖6是圖5的C-C視圖。
圖7是圖6的D-O-O-D視圖。
具體實施例方式
例1取由電弧爐冶煉和鍛壓后的30千克鋼種為EMS247的60毫米方坯，再經(jīng)予處理后置于加熱爐中于1150-1180℃溫度加熱，均熱后保溫30分鐘出爐，進(jìn)入調(diào)整好各道次孔型的橫列式350軋機(jī)組1。在350軋機(jī)組最后一道第8個孔型輥道上，設(shè)有3個再熱爐2。經(jīng)過上述再熱爐組的鋼條升溫100-120℃之后又進(jìn)入與其對應(yīng)的調(diào)整好各道次孔型的橫列式250軋機(jī)組3，進(jìn)行連續(xù)軋制，如圖1所示，終軋溫度850℃，與此同時，鋼條4在盤圓機(jī)上卷曲。另在兩個再生爐之間鋼條裸露部分的外面設(shè)有兩端固定在再熱爐上的管型保溫罩5。在圖2、圖3和圖4所示的本發(fā)明再熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖中，該再熱爐由高強(qiáng)度澆注料6、澆注料預(yù)制塊7、硅酸鋁纖維8等耐火材料構(gòu)成隧道式爐體2，爐體外面包有鋼板9。在內(nèi)有水平及豎直加強(qiáng)筋10的上爐體上設(shè)有與爐腔相連通的排煙管11。鋼條進(jìn)出口部分的爐腔12呈圓錐形，爐腔內(nèi)兩側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向斜面13。在爐體兩側(cè)壁上設(shè)有熱源噴嘴通孔14，其內(nèi)可插有熱源噴嘴，該熱源噴嘴的進(jìn)口端與和儲罐相連的管道相連，出口端與爐腔相連通。
例2取由電弧爐冶煉和鍛壓后的45千克鋼種為6Cr21Mn10MoVNbN的70毫米方坯，再經(jīng)予處理后置于加熱爐中于1160-1180℃溫度加熱，均熱后保溫40分鐘出爐，進(jìn)入調(diào)整好各道次孔型的橫列式350軋機(jī)組。在350軋機(jī)組最后一道第8個孔型輥道上，在靠近250軋機(jī)組附近設(shè)4個再熱爐。經(jīng)過上述再熱爐組的鋼條升溫120-150℃之后又進(jìn)入與其對應(yīng)的調(diào)整好各道次孔型的橫列式250軋機(jī)組，進(jìn)行連續(xù)軋制，終軋溫度900℃，與此同時，鋼條在盤圓機(jī)上卷曲。在圖5、圖6和圖7所示的本發(fā)明再熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖中，該再熱爐由高強(qiáng)度澆注料6、澆注料預(yù)制塊7、硅酸鋁纖維8等耐火材料構(gòu)成隧道式爐體2，爐體外面包有鋼板9。在上爐體上設(shè)有與爐腔相連通的排煙管11。爐腔底面15呈V形，其兩端與鋼條進(jìn)出口相對應(yīng)。該鋼條進(jìn)出口部分的爐腔12呈錐形。爐腔內(nèi)兩側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向斜面13。在爐體兩側(cè)壁上設(shè)有熱源噴嘴通孔14，其內(nèi)可插有熱源噴嘴，該熱源噴嘴的進(jìn)口端與儲罐相連的管道相連，出口端與爐腔相連通。
權(quán)利要求
1.一種超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法，其采用電弧爐冶煉或電渣重熔并鍛壓后的方坯，經(jīng)予處理后置于加熱爐中于1150-1180℃溫度加熱至保溫后，置于軋機(jī)上軋制，軋出的鋼條在盤圓機(jī)上同步卷曲，其特征在于鋼條從第一部軋機(jī)出來后進(jìn)入設(shè)在輥道上的溫度補(bǔ)償裝置升溫100-150℃后再進(jìn)入第二部軋機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法，其特征在于補(bǔ)償加熱裝置為再生爐，其有由耐火材料構(gòu)成的隧道式爐體，在爐體內(nèi)設(shè)有熱源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法，其特征在于其熱源為進(jìn)口端與和儲氣罐相連的導(dǎo)管相接，出口端與爐腔相連通的噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法，其特征在于鋼條出口部分的爐腔呈錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法，其特征在于在鋼條裸露部分外面設(shè)有保溫罩。
全文摘要
一種超合金和耐熱鋼棒的軋制成型方法，其采用電弧爐冶煉或電渣重熔并鍛壓后的方坯，經(jīng)予處理后置于加熱爐中于1150℃－1180℃溫度加熱至保溫后，置于軋機(jī)上軋制，軋出的鋼條在盤圓機(jī)上同步卷曲，鋼條從第一部軋機(jī)出來后進(jìn)入設(shè)在輥道上的溫度補(bǔ)償裝置升溫100℃－150℃后再進(jìn)入第二部軋機(jī)組。由于本發(fā)明保證了終軋溫度在正常范圍內(nèi)，因此有效地改善了產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量、外觀形貌及金相組織，使之性能穩(wěn)定，全部達(dá)到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大大地提高了綜合成材率，從而降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明不僅適用于加工EMS247鋼種，同時也適用于加工其它難變形的高溫合金。
文檔編號B21B37/74GK1559712SQ20041002138
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者徐世有, 范垂剛, 徐振偉 申請人:大連匯金泰高科技有限責(zé)任公司