本發(fā)明屬于低碳高強度軸鍛件生產技術領域，主要涉及一種12crni5mov低碳高強度合金鋼軸鍛件制造方法。

　　背景技術：

　　12crni5mov是一種碳含量低且屈服強度高的材料，綜合力學性能良好，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構用超高強度重要結構件和零部件鍛坯的制造。鍛坯性能由試樣的性能代表，當代表一批鍛坯的試樣經調質處理后性能合格時，該批鍛坯才可用于制造。

　　原制造方法是由試樣的力學性能代表鍛坯的力學性能，故導致應用于加工后調質軸鍛件制造較少。為此需要一種能加工調質后達到相關性能指標軸鍛件的制造方法尤為重要。

　　技術實現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種經鍛造加工后調質軸鍛件具有細小的索氏體組織，強韌性達到最佳配合的12crni5mov低碳高強度合金鋼軸鍛件制造方法。

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

　　剛冶煉出的鋼錠化學成分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)將經步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進行鍛造，鍛造采用輕、重、輕的鍛造下壓方式：鋼錠開坯時從表面往下壓30～60mm，中間向下壓90～200mm，終鍛時向下壓30～60mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角100°～120°；

　　4)將經步驟2)鍛造下壓的鍛件進行調質處理，調質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，取出水冷透；第二次淬火：加熱至900～960℃、保溫2～6小時，取出水冷透；再回火至600～650℃，；保溫4～12小時；得12crni5mov低碳高強度合金鋼軸鍛件。

　　本發(fā)明在鋼錠的化學成分上，采用低碳鋼錠，并控制mn、ni合金含量在合理范圍內；在生產工藝上，充分利用鍛造、調質處理對最終組織索氏體的作用，獲得細小的索氏體組織，確保強韌性達到最佳配合。

　　經本發(fā)明制造的12crni5mov低碳高強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構用超高強度零部件鍛件的制造需要。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明采用的鍛造工裝結構示意圖。

　　具體實施方式

　　本發(fā)明剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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型砧進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，可改善鍛件的應力狀態(tài)，減少鍛件表面裂紋。鍛造下壓后進行調質處理，調質處理采用雙淬火水冷透、回火方式，獲得細小索氏體組織，確保強韌性達到最佳，得12crni5mov低碳高強度合金鋼軸鍛件。

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

　　下面用具體實施例，參照附圖詳述本發(fā)明。

　　實施例1：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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)進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時從表面往下壓30mm、中間向下壓90mm，終鍛時下壓30mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角100°。

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

　　實施例2：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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)將經步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時從表面往下壓30mm、中間向下壓120mm，終鍛時下壓30mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角120°。

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

　　實施例3：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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)將經步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時從表面往下壓50mm、中間向下壓150mm，終鍛時下壓50mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角110°。

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

　　實施例4：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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)將經步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時從表面往下壓50mm、中間向下壓150mm，終鍛時下壓50mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角110°。

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

　　實施例5：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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)將經步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時從表面往下壓60mm、中間向下壓180mm，終鍛時下壓60mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角110°。

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

　　實施例6：

　　剛冶煉出的鋼錠的化學成分％,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)將經步驟1)加熱、保溫的鋼錠置于鍛造工裝的上平下v型砧進行鍛造，采用輕、重、輕的鍛造下壓方式，鋼錠開坯時從表面往下壓60mm、中間向下壓200mm，終鍛時下壓60mm；

　　所述上平下v型砧中間夾角120°。

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

　　本申請人對各實施例所得到12crni5mov低碳高強度合金鋼軸鍛件用gb/t228.1、gb/t229作了性能測定，測定結果見下表。