一种罐车用高性能锻环的制作方法与流程

[0001]
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种罐车用高性能锻环的制作方法。


背景技术：

[0002]
目前关于锻环的制造方法，以下的专利进行过披露：cn106994583a披露了一种镁合金薄壁锻环的制造方法；cn102554568a所披露的一种7米级铝合金锻环成型方法；以及cn102513780a公开的一种大型锻环的锻造工艺；上述的锻环的制造方法都不是针对于罐车所设计的，而罐车在运输建筑用混凝土等物料过程中，需要保持罐体与支承轮持续运转，因此，罐车用锻环需要有较高强度、硬度和韧性，同时由于锻环与罐体需要紧密焊接在一起，其用料又需要满足良好的可焊性。目前对于罐车专用的锻环相关的技术方案，鲜有披露。
[0003]
因此，需要针对罐车设计一种具有较高强度、硬度和韧性的锻环。


技术实现要素：

[0004]
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种用于罐车的高强度、高硬度、高韧性的锻环成品的制作方法。
[0005]
本发明所提供的一种罐车用高性能锻环的制作方法，包括以下的步骤：（1）选择并制定工艺流程；（2）选择材料；（3）下料；（4）锻造；（5）正火；（6）调质；（7）表面硬度及力学性能检测；（8）精车。
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上述的一种罐车用高性能锻环的制作方法的步骤（2）选择材料：罐车用锻环要求满足硬度大于185hb，屈服强度大于400mpa，抗拉强度大于550mpa，延伸率不小于21%，选用化学成分百分比含量如下的原料作为低合金高强度钢材料：c:0.13～0.17，si:0.15～0.40，mn：1.30～1.70，p≤0.015，s≤0.010，cr≤0.30，ni≤0.50，mo≤0.10，v≤0.50，ti≤0.010，al：0.020～0.040。
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步骤（5）正火：依据正火工艺，将锻件装入炉内，以≤150℃/h的速度，升温至900～940℃，按照50mm/h进行保温，保温结束后，将锻件出炉进行空冷，至表面温度降至500℃以下。
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步骤（6）调质处理：依据调质处理工艺，将正火后的锻环装炉，以≤150℃/h的速率升温至900～940℃，按照50mm/h进行保温，保温结束后，将锻件出炉进行水冷15～20min；随后将水冷结束的锻环装入炉内，以≤80℃/h的速度升温至500～600℃，按照30mm/h进行保温，保温结束后，将锻环出炉空冷至室温。
[0009]
步骤（7）表面硬度及力学性能检测：对锻环表面进行硬度检测，检测到锻环表面硬度满足＞185hb之后，将随炉力学试块取样，进行拉伸性能检测，取样的试样屈服强度大于400mpa，抗拉强度大于550mpa，延伸率不小于21%时，样品表面硬度及力学性能通过检测。
[0010]
优选的，上述的一种罐车用高性能锻环的制作方法，包括以下的步骤：（1）根据技术要求选择工艺流程；（2）选择材料：罐车用锻环要求较高硬度大于185hb，屈服强度大于400mpa，抗拉强度大
于550mpa，延伸率不小于21%，选用化学成分百分比含量如下的原料作为低合金高强度钢材料：c:0.13～0.17，si:0.15～0.40，mn：1.30～1.70，p≤0.015，s≤0.010，cr≤0.30，ni≤0.50，mo≤0.10，v≤0.50，ti≤0.010，al：0.020～0.040；（3）下料：根据核算的重量和选择的材料，进行锯切下料；（4）锻造：包括模具双辗环轧成形和分割；模具双辗环轧成形：利用芯辊模具，采用二合一的方式进行模具环轧成形；分割：将模具双辗环轧成形的锻环，分割为两个锻件；（5）正火：依据正火工艺，将锻件装入炉内，以≤150℃/h的速度，升温至900～940℃，按照50mm/h进行保温，保温结束后，将锻件出炉进行空冷，至表面温度降至500℃以下；（6）调质处理：依据调质处理工艺，将正火后的锻环装炉，以≤150℃/h的速度，升温至900～940℃，按照50mm/h进行保温，保温结束后，将锻件出炉进行水冷15～20min；随后将水冷结束的锻环装入炉内，以≤80℃/h的速度升温至500～600℃，按照30mm/h进行保温，保温结束后，将锻环出炉空冷至室温；（7）表面硬度及力学性能检测：对锻环表面进行硬度检测，确保满足＞185hb之后，将随炉力学试块取样，进行拉伸性能检测，确保满足：屈服强度大于400mpa，抗拉强度大于550mpa，延伸率不小于21%；（8）精车：依据精车图纸对本体硬度和拉伸性能满足要求的罐车用锻环进行精车。
[0011]
优选的，上述的步骤（7）中，采用便携式硬度计对锻环表面进行硬度检测。
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本发明的有益效果在于：（1）通过本发明的方法制作获得的锻环，力学性能优异，比如其抗拉强度达到了550mpa以上，屈服强度大于400mpa，延伸率不小于21%，且硬度＞185hb；（2）通过本发明制作的锻环，由于采用了优化的化学成分，有效保证了其优良的焊接性能。获得的锻环其性能参数如下：屈服强度为540mpa，抗拉强度为677mpa，延伸率为23.5%，-20℃，kv为 205.7j、210.7j和203.6j，硬度为185hbw、187hbw、203hbw。
具体实施方式
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为了能使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。
[0014]
实施例1一种罐车用高性能锻环的制作方法，包括以下的步骤：（1）根据技术要求选择工艺流程；（2）选择材料：罐车用锻环要求较高硬度大于185hb，屈服强度大于400mpa，抗拉强度大于550mpa，延伸率不小于21%，选用化学成分百分比含量如下的原料作为低合金高强度钢材料：c:0.13～0.17，si:0.15～0.40，mn：1.30～1.70，p≤0.015，s≤0.010，cr≤0.30，ni≤0.50，mo≤0.10，v≤0.50，ti≤0.010，al：0.020～0.040；（3）下料：根据核算的重量和选择的材料，进行锯切下料；（4）锻造：包括模具双辗环轧成形和分割；
模具双辗环轧成形：利用芯辊模具，采用二合一的方式进行模具环轧成形；分割：将模具双辗环轧成形的锻环，分割为两个锻件；（5）正火：依据正火工艺，将锻件装入炉内，以≤150℃/h的速度，升温至900～940℃，按照50mm/h进行保温，保温结束后，将锻件出炉进行空冷，至表面温度降至500℃以下；（6）调质处理：依据调质处理工艺，将正火后的锻环装炉，以≤150℃/h的速度，升温至900～940℃，按照50mm/h进行保温，保温结束后，将锻件出炉进行水冷15～20min；随后将水冷结束的锻环装入炉内，以≤80℃/h的速度升温至500～600℃，按照30mm/h进行保温，保温结束后，将锻环出炉空冷至室温；（7）表面硬度及力学性能检测：采用便携式硬度计对锻环表面进行硬度检测，确保满足＞185hb之后，将随炉力学试块取样，进行拉伸性能检测，确保满足：屈服强度大于400mpa，抗拉强度大于550mpa，延伸率不小于21%；（8）精车：依据精车图纸对本体硬度和拉伸性能满足要求的罐车用锻环进行精车。
[0015]
实施例2通过对实施例1中的锻环本体破坏取样检测，结果表明，通过本发明的方法制作的锻环，具有以下的性能特点：屈服强度为540mpa，抗拉强度为677mpa，延伸率为23.5%，-20℃，kv为 205.7j、210.7j和203.6j，硬度为185hbw、187hbw、203hbw。

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