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汽輪機主油泵34CrAlNi7-10中碳合金鋼（化學成分）鍛造性能研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-09-22
根據34CrAlNi7-10材料化學成分，該材料屬于中碳合金鋼。參照相近牌號中碳合金鋼38CrMoAlA加熱規范，初步確定Φ350mm圓鋼的鍛前加熱曲線。
??根據汽輪機主油泵國產化研制工作需要，需加速汽輪機機組主油泵關鍵零部件國產化進程。主油泵中關鍵部件之一的齒輪材料采用全新牌號—34CrAlNi7-10。為確定該材料加熱溫度及鍛造工藝參數，同時掌握主油泵中齒輪毛坯的鍛造工藝，東方汽輪機有限公司制造技術處研發人員對該材料的核電主油泵齒輪鍛件毛坯的制造進行了試驗研究。
研究目的：確定34CrAlNi7-10材料的加熱溫度曲線及鍛造工藝參數，實現核電主油泵齒輪毛坯制造國產化，并指導今后同類材料的鍛造生產。
研究方案及參數制訂：某核電主油泵齒輪要求按歐標驗收，對材料的化學成分及合金組織等控制都要求嚴格，其中鍛件晶粒度要求5級或更細。34CrAlNi7-10材料化學成分見表1：
表1?34CrAlNi7-10材料化學成分
C
|
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）的力學性能并滿足規范要求成為此次研究的難點和目標。因此，試驗思路是在不同鍛造參數下鍛造同一試樣，然后取樣檢測兩軸端及中間輪盤處晶粒度。對比鍛造前后鍛件內部組織情況，最后進行鍛件調質處理并檢驗試樣力學性能。根據試驗結果選取相應鍛造工藝參數。
根據34CrAlNi7-10材料化學成分，該材料屬于中碳合金鋼。參照相近牌號中碳合金鋼38CrMoAlA加熱規范，初步確定Φ350mm圓鋼的鍛前加熱曲線。
考慮合金元素對始鍛溫度降低的影響，并參考相近牌號合金結構鋼的鍛造工藝參數，初步確定該材料的始鍛溫度區間為1100～1180℃，試驗中選用1100℃、1150℃、1180℃三個溫度段作為試驗始鍛溫度，鍛件終鍛溫度參照相近牌號合金結構鋼，選850℃。
在每個始鍛溫度下，分別鍛造兩組試樣。一個試樣采用直接拔長成型的方式鍛造，另一個試樣采用先拔長到小直徑后鐓粗然后再拔長的方式鍛造，以增加鍛造比來細化組織。通過鍛造對比試驗得出如下結論：
????（1）通過試驗對比分析了34CrAlNi7-10合金鋼鍛件鍛造成型過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。另外，在鍛造過程中，需嚴格控制坯料的加熱溫度。
????（2）經過試驗、分析、檢驗及實際生產證明，所確定的工藝參數合理，鍛造的主油泵齒輪毛坯符合技術要求。對實現核電主油泵齒輪毛坯制造國產化具有重要指導意義，并為今后同類材料的鍛造生產提供了技術參考。
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