電渣重熔鋼在采煤機齒輪中應用與分析

趙鑫++侯軍++宋樹軍

摘 要：針對電渣重熔精煉鋼的材質，組織狀態等基本參數的分析，對應用電渣重熔鋼的齒輪件進行了工藝設計，著重考慮了鍛造設備噸位、鍛造比的選擇、鍛造溫度的確定。選擇相應的檢測方法，對產品的各項重要性能和指標進行詳細檢測。最終實現了產品質量的合格和穩定。

關鍵詞：電渣重熔鋼；鍛造比；鍛造溫度；晶粒度；無損檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.053

1 引言

我公司是生產煤炭采掘機械的重點企業，其產品遠銷國內外，隨著能源的持續發展，對我公司的技術革新提出新的需求，對我公司產品的質量提出更高要求，為適應生產需求，配合國家發展高端制造業的要求，西安煤礦機械有限公司采用了國際先進的電渣重熔鋼材料進行產品的升級，制造出了新一代擁有優良性能的采煤機產品

本文通過對材料成分和性能的分析，設計出電渣重熔鋼鍛造工藝的技術要求內容，并通過相應的質量檢測手段來把控產品的合格生產。

2 材料成分與性能的分析

所供毛坯件材料為40CrNiMoA電渣重熔鋼，其化學成份及機械性能必須滿足下表要求：

2.1 化學成份要求應符合表1規定

主要化學成分的允許偏差符合表2 規定，（此表參照GB/T 222-2006）

2.2 力學性能力學性能要求滿足表3要求

說明：力學性能檢測試樣狀態：850℃油冷淬火+600℃回火。熱處理溫度允許調整范圍：淬火±10℃，低溫回火±30℃，高溫回火±50℃。

3 鍛造技術要求

（1）產品的供貨狀態為鍛件毛坯經過熱處理（要求硬度≤269HB）后再經過粗加工，各項指標檢驗合格。

（2）產品制造商需按本公司提供的零件圖紙正確設計鍛造工藝，并經本公司人員對工藝卡幾何尺寸和重量進行確認。

（3）鍛造時鍛造溫度范圍應符合鍛件工藝卡規定的溫度，不得有過熱、過燒現象發生；原材料在加熱爐內應當有足夠的保溫時間，保證其心部與外表面溫度一致。

（4）鍛件在加工時需在有足夠能力的設備上進行，保證材料心部有充分的變形量，幾何尺寸應滿足鍛件工藝卡要求。

（5）終鍛溫度控制在鍛件工藝卡規定（終鍛溫度+80℃）范圍內，并保證有足夠的變形量。

（6） 鍛比必須大于2.5。

（7）鍛件不應有過熱、裂紋、縮孔、折疊、夾層、鍛傷等缺陷。

4 質量檢驗標準及方法

（1）鍛件經鍛后沿金屬流線方向的帶狀組織按GB/T 13299-1991進行評定，帶狀組織不能高于2級，本公司根據具體情況進行實物抽檢。

（2）鍛件晶粒度按GB/T 6394-2002進行評定，晶粒度不能低于6級，本公司根據具體情況進行實物抽檢。

（3）鍛件進行無損檢測：超聲波和磁粉探傷，執行重型機械通用技術條件第15部分：JB/T 5000.15-2007標準，超聲波探傷合格級別小于等于Ⅱ級，不允許有裂紋、白點、縮孔類型缺陷；磁粉探傷合格級別小于等于2b級，不允許有裂紋類型缺陷。

（4）非金屬夾雜物按GB/T 10561—2005標準A法對原材料進行非金屬夾雜物的檢驗和評級，合格級別應符合表4的規定。

（5）低倍組織檢驗時按GB/T 226和GB/T 1979標準執行，評級結果應符合表5規定，鋼材的橫截面酸浸低倍組織試片不得有目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、白點、晶間裂紋。酸浸低倍組織合格級別應符合：不允許有一般點狀偏析和邊緣點狀偏析。到貨后需方抽檢產品的低倍組織。

（6）探傷檢驗。鍛件粗加工后進行無損檢測，超聲波和磁粉探傷執行重型機械通用技術條件第15部分：JB/T 5000.15-2007標準，超聲波探傷合格級別小于等于Ⅱ級，不允許有裂紋、白點、縮孔類型缺陷；磁粉探傷合格級別小于等于2b級，不允許有裂紋類型缺陷。

5 其它工藝技術要求

（1）產品制造商須向本公司提供每母爐號隨帶尺寸不小于φ30×300mm 的試件3件，試棒熱處理狀態與所提供鍛件毛坯相同。

（2）產品制造商須在每個供貨毛坯上用漆筆或鋼印注明鍛件標識，每個品種按年度排序，如：1401～14XX，表示某鍛件14年第1件至XX件，并提供所有鍛件的重熔爐號明細，便于檢驗，提供的檢驗報告均以該標識為基礎。

6 結語

本文通過對電渣重熔鋼的制造工藝進行設計，達到了生產質量穩定的合格產品的效果，對于新型材料的工藝設計具有廣泛的借鑒意義，而且實際使用中證明應用電渣重熔鋼的采煤機產品質量更加安全可靠，對企業來說，應用電渣重熔鋼提高了齒輪零件的使用性能，這將為公司贏得更多的用戶。

參考文獻：

[1]束德林，陳九磅.工程材料力學性能[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2]中國機械工程學會塑性工程學會.鍛壓手冊[M].北京：機械工業出版社，2008.

[3]李正邦.電渣冶金原理及應用[M].北京：冶金工業出版社，1996.

作者簡介：趙鑫（1990-），男，陜西安康人，工學學士，助理工程師，研究方向：熱加工工藝及技術。