一种LD钢圆盘刀片的锻造方法

摘要

本发明公开了一种LD钢圆盘刀片的锻造方法，它根据圆盘刀片的横截面尺寸、厚度尺寸，将五片圆盘刀片组合成一个锻坯进行锻造，其具体方法如下：（1）下料：根据一片圆盘的横截面尺寸、五片圆盘的厚度之和的尺寸下料；（2）自由锻：三镦三拔，即锻打时镦三次拔三次，间隔进行；（3）将得到的锻件沿厚度方向均分为5片。本发明的锻造方法的优点：由于锻坯厚度增加，在锻造时能够做到“三墩三拔”，不仅锻造比增加，同时使LD钢铸坯中的网状碳化物等碳化物的不均匀性得到明显改善。

权利要求

1.一种LD钢圆盘刀片的锻造方法，它根据圆盘刀片的横截面尺寸、厚度尺寸，将五片圆盘刀片组合成一个锻坯进行锻造，其具体方法如下：(1)下料：根据一片圆盘刀片的横截面尺寸、五片圆盘刀片的厚度之和的尺寸下料；(2)自由锻：三镦三拔，保证直径与高度方向的变形，即锻打时镦三次拔三次，间隔进行，使碳化物级别达到3级以下；(3)将得到的锻件沿厚度方向均分为5片；当圆盘刀片的尺寸为φ400mm*43mm时，下料尺寸为φ300mm*595mm，第一次镦粗后尺寸为φ417mm*300mm，第一次拔长后尺寸为φ330mm*480mm，第二次镦粗后尺寸为φ409mm*300mm，第二次拔长后尺寸为φ330mm*460mm，第三次镦粗后尺寸为φ450mm*

240mm，第三次拔长后尺寸为φ417mm*280mm，最后加工成五片φ417mm*54mm的锻坯。

2.根据权利要求1所述的锻造方法，其特征是：当圆盘刀片的尺寸为φ320mm*15mm时，下料尺寸为φ250mm*270mm，第一次镦粗后尺寸为φ332mm*150mm，第一次拔长后尺寸为φ

248mm*270mm，第二次镦粗后尺寸为φ330mm*150mm，第二次拔长后尺寸为φ275mm*220mm，第三次镦粗后尺寸为φ360mm*130mm，第三次拔长后尺寸为φ330mm*150mm，最后加工成五片φ330mm*30mm的锻坯。

说明书

一种LD钢圆盘刀片的锻造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种黑色金属材料的生产工艺，更具体地说，本发明涉及一种LD钢圆盘刀片锻坯的锻造方法。

背景技术

[0002] 冷轧圆盘刀片是连续退火、酸洗以及重卷、分条、切边等板带精整生产机组中的重要设备。圆盘刀片质量的好坏不但制约着机组的连续生产能力，而且直接决定了剪切钢板的精度和质量。圆盘刀片工作时是通过上、下两片圆盘刀片间的相对运动咬入被剪切板带，并在很大压力作用下将板带剪切分开。因此，圆盘刀片要承受很大的压应力和摩擦力，其失效形式主要是磨损、崩刃和钝边等。所以，冷轧圆盘刀片应具有高硬度、抗疲劳性强、耐磨性强以及优良的冲击韧性，特别是当剪切对象为不锈钢和电磁硅钢时更是如此。为了满足剪切不锈钢和电磁硅钢等板带对圆盘刀片的性能要求，除了采用WC-Co硬质合金刀片以外，冷轧圆盘刀片刀主要采用高碳高合金冷作模具钢制造。该类冷作模具钢一般属于莱氏体钢，经淬火加回火处理后，形成高硬度、高耐磨性碳化物弥散分布在高韧性回火马氏体基体上的组织，从而使其能够满足不锈钢和电磁硅钢等板带对冷轧圆盘刀片刀强度、硬度、耐磨性、韧性和疲劳性能的苛刻要求。

[0003] LD钢即7Cr7Mo2V2Si钢，是国内研制的新型高强韧耐磨冷冲模具钢，具有强度高、韧性好、耐磨损、工艺性能良好、热处理温度范围广、变形小等优点，可用于制造圆盘刀片。但LD钢由于碳含量高，Cr、V等碳化物形成元素含量高，属于典型的莱氏体钢，铸态组织中的碳化物不均匀性，特别是网状碳化物较严重。

[0004] 通常制造圆盘刀片时，一个锻坯加工成一个圆盘刀片，即按照一个圆盘刀片的尺寸来确定锻坯的尺寸。当采用LD这种具有莱氏体特征的钢制作横截面大且厚度小的单片圆盘刀片时，如果采用直径小而厚度大的铸坯作为坯料，在锻造时容易造成坯料产生严重弯曲，使锻造过程无法正常进行。为了保证锻造加工的正常进行，只能采用直径较大而厚度较小的坯料，但在锻造此种坯料时，由于坯料的厚度小，往往只能镦粗，不能拔长，否则容易造成锻件沿圆周产生弯曲甚至出现断面开裂。但是，由于镦粗锻造属于单方向变形，无法使LD钢铸坯中的网状碳化物等碳化物不均匀性得到明显改善，直接影响了圆盘刀片的质量，降低了其使用寿命，剪切钢板的剪切量不稳定，一般在500吨左右就产生崩刃、开裂等失效形式。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的问题是提供一种LD钢的圆盘刀片锻坯的锻造方法，它不仅锻造比增加，同时使LD钢铸坯中的网状碳化物等碳化物的不均匀性得到明显改善。

[0006] 本发明一种LD钢圆盘刀片的锻造方法，它根据圆盘刀片的横截面尺寸、厚度尺寸，将五片圆盘刀片组合成一个锻坯进行锻造，其具体方法如下：（1）下料：根据一片圆盘的横截面尺寸、五片圆盘的厚度之和的尺寸下料；（2）自由锻：三镦三拔，即锻打时镦三次拔三次，间隔进行；（3）将得到的锻件沿厚度方向均分为5片。

[0007] 本发明的锻造方法改变以往一个锻坯加工成一个圆盘刀片的设计，将一个锻坯设计成可加工成5片圆盘刀片，其排列方法为圆盘刀片横向叠加，这样锻坯的横截面尺寸没有改变，而厚度方向是5片圆盘刀片厚度的总和，因而厚度尺寸显著增加。以此为坯料，然后对其进行“三镦三拔”锻造加工，锻坯锻造完成后，再沿厚度方向将锻坯切割成5 片坯料。

[0008] 本发明的锻造方法的优点：由于锻坯厚度增加，在锻造时能够做到“三墩三拔”，不仅锻造比增加，同时使LD钢铸坯中的网状碳化物等碳化物的不均匀性得到明显改善。

附图说明

[0009] 图1是现有锻造工艺锻造后LD钢的金相组织图；

[0010] 图2是采用本发明的锻造方法锻造后LD钢的金相组织图。

具体实施方式

[0011] 本发明一种LD钢圆盘刀片的锻造方法，它根据圆盘刀片的横截面尺寸、厚度尺寸，将五片圆盘刀片组合成一个锻坯进行锻造，其具体方法如下：（1）下料：根据一片圆盘的横截面尺寸、五片圆盘的厚度之和的尺寸下料；（2）自由锻：三镦三拔，即锻打时镦三次拔三次，间隔进行；（3）将得到的锻件沿厚度方向均分为5片。

[0012] 下面分别结合剪切硅钢的LD钢制圆盘刀片和剪切不锈钢的LD钢制圆盘刀片的生产实例，对本发明的实施方式作进一步的说明。

[0013] 实例一：剪切硅钢的LD钢制圆盘刀片的锻造实例

[0014] 该圆盘刀片成品几何尺寸为φ400mm*43mm，单片锻坯锻造时，原料尺寸为φ300mm*116mm，镦粗成锻坯，尺寸为φ417mm*54mm，锻造比略高于2，碳化物级别为3级，制成的圆盘刀片使用寿命很低。此时锻件的金相组织如图1所示：碳化物5级左右，组织粗大，碳化物成网状、大块状分布（500 X）。

[0015] 采用本发明的锻造法锻造时，将5片圆盘刀片的锻坯组合在一起锻造。即当圆盘刀片的尺寸为φ400mm*43mm时，下料尺寸为φ300mm*595mm，第一次镦粗后尺寸为φ417mm*300mm，第一次拔长后尺寸为φ330mm*480mm，第二次镦粗后尺寸为φ409mm*300mm，第二次拔长后尺寸为φ330mm *460mm，第三次镦粗后尺寸为φ450mm*240mm，第三次拔长后尺寸为φ417mm*280mm，最后加工成五片φ417mm*54mm的锻坯。本发明方法的锻造比接近10，锻坯的碳化物级别提高到1级，使用寿命由原来的500吨提高至1200吨左右。此时锻件的金相组织如图2所示：碳化物1级左右，组织细小，无碳化物网（500X）。

[0016] 实例二：剪切不锈钢的LD钢制圆盘刀片的锻造实例

[0017] 该圆盘刀片成品几何尺寸为φ320mm*15mm，单片锻坯锻造时，原料尺寸为φ250mm*54mm，镦粗成锻坯，尺寸为φ330mm*30mm，锻造比小于2，碳化物级别为5级，制成的圆盘刀片使用寿命很低。此时锻件的金相组织如图1所示：碳化物5级左右，组织粗大，碳化物成网状、大块状分布（500 X）。

[0018] 采用本发明的锻造法锻造时，将5片圆盘刀片的锻坯组合在一起锻造。即当圆盘刀片的尺寸为φ320mm*15mm时，下料尺寸为φ250mm*270mm，第一次镦粗后尺寸为φ332mm*150mm，第一次拔长后尺寸为φ248mm*270mm，第二次镦粗后尺寸为φ330mm*150mm，第二次拔长后尺寸为φ275mm*220mm，第三次镦粗后尺寸为φ360mm*130mm，第三次拔长后尺寸为φ330mm*150mm，最后加工成五片φ330mm*30mm的锻坯。本发明方法的锻造比接近10，锻坯的碳化物级别提高到1级，使用寿命提高1倍以上。此时锻件的金相组织如图2所示：碳化物1级左右，组织细小，无碳化物网（500X）。

[0019] 本发明方法的优点是：1、由于锻坯厚度增加，在锻造时能做到“三镦三拔”，增加锻造比，使LD铸坯中的网状碳化物等碳化物不均匀性得到明显改善；2、圆盘刀片工作时侧面为工作面，多片叠加的LD钢制圆盘刀片圆周面中的网状碳化物等碳化物不均匀性在锻造拔长时充分受力，使LD钢铸坯中的网状碳化物破裂并弥散，使LD钢铸坯中的大块状碳化物破碎，最终实现了LD钢制圆盘刀片中碳化物的均匀化；3、由于锻坯体积和厚度增加，在锻造时可采用更大吨位的锻机来锻造。由于锻机吨位增加，锻造时锻件受力加大，心部网状碳化物容易破裂，提高锻造质量。同时，也便于采用机械手进行锻造，降低操作者的劳动强度；4、一个锻坯加工一片圆盘刀片时，锻坯的两个侧面均为锻造面，表面质量较差，加工余量也较大。而本发明的一个锻坯锻造完成后，沿横向切割成多片坯料，则只有两片坯料各有一个侧面是锻造面，另一表面和其它坯料的两个侧面均为内表面，因而表面质量好，加工余量小；5、克服了“直径小而厚度大”的铸坯在锻造时容易造成坯料产生严重弯曲的缺点；6、克服了“直径较大而厚度较小”的坯料在锻造时只能镦粗，无法使LD钢原铸坯中的网状碳化物等碳化物不均匀性得到明显改善，直接影响了圆盘刀片的质量，降低了其使用寿命的缺点。