一种用于截止阀f12台阶轴的制备工艺
阅读说明：本技术 一种用于截止阀f12台阶轴的制备工艺 (Preparation process for stop valve F12 step shaft ) 是由 孙子城 孙敏 段晓辉 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于截止阀F<Sub>12</Sub>台阶轴的制备工艺,属于台阶轴的制备工艺技术领域,通过墩拔成接近于成平的台阶轴毛坯,通过钢模将大直径端与小直径端分开锻造成成品,使得大直径端有约64％的变形量,小直径端有约69％的变形量,这样也保证了大直径端与小直径端有较接近的变形量,从而缩小了因变形量差异较大而引起的性能差异；通过将原铸锭墩拔拉长,再依次将大直径端和小直径端分别进行墩拔锻造成型,节省了材料,提高了加工效率；对每次墩拔后进行严格的保温处理,最大程度的减少因墩拔造成的力学性能的改变,提高产品质量和成品率。(The invention discloses a stop valve F 12 A preparation process of a step shaft belongs to the technical field of preparation processes of step shafts, a step shaft blank which is close to flat is drawn through a pier, a large-diameter end and a small-diameter end are separately forged into a finished product through a steel die, so that the large-diameter end has deformation of about 64 percent, the small-diameter end has deformation of about 69 percent, and the large-diameter end and the small-diameter end have deformation which is close to each other, so that performance difference caused by larger difference of deformation is reduced; the original ingot is drawn and elongated, and then the large-diameter end and the small-diameter end are respectively drawn and forged to form, so that materials are saved, and the processing efficiency is improved; and strict heat preservation treatment is carried out after each pier pulling, so that the change of mechanical properties caused by pier pulling is reduced to the greatest extent, and the product quality and the yield are improved.)
技术领域
本发明涉及台阶轴的制备工艺技术领域，尤其涉及一种用于截止阀F12台阶轴的制备工艺。
背景技术
在机械技术领域，台阶轴是机器中较常用的零件之一，由于在同一条台阶轴上装配的标准件内孔尺寸差异较大，因此需要通过台阶轴的制造来配合标准件的安装，而有些标准件的内径较小，宽度大，因此台阶轴与之配合的部分直径较细，长度较长，对于制造来说有一定的加工难度。对于F12台阶轴力学和化学性能均满足ASTM/B381标准,力学主要性能最小值依次为抗拉强度483MPa、屈服强度345MPa、延伸率18％、断面收缩率25％；化学主要成分Fe和O依次最大值依次为0.30％和0.25％。现有的加工方式有两种：第一种方法是将铸锭坯料经过墩拔拉长，甩圆制成大规格棒材，然后通过机械加工成型，该方法的缺点是原料浪费大，机械加工时间较长；第二种方法是将铸锭经过墩拔拉长，甩圆制成大规格棒材，然后将一端拔长，甩圆制成小直径棒材，将多余部分切除，该方法的缺点是切除的部分虽然可以再利用，但增加了锻造成本，而且大直径端与小直径端变形差异较大，导致两端力学性能有明显的差异。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种用于截止阀F12台阶轴的制备工艺，将铸锭墩拔拉长，然后锻造成和成品台阶轴外形相似的台阶轴毛坯，通过钢模具将大直径端锻造成型，最后将小直径端拉拔成型，节省了大量原料，也不需要机械加工，节省了制造时间，提高生产效率。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种用于截止阀F12台阶轴的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、第一次墩拔变形
将
S2、第二次墩拔变形
将第一次中间料加热至850～870℃后保温300～350min，通过3500～4000T油压机经过二墩二拔变形得到
S3、制备台阶轴毛坯料
将第二次中间料加热至850～870℃后保温150～200min，通过1000～1200kg空气锤锻造成大直径端为
S4、制备半成品台阶轴
将台阶轴毛坯料小直径端***钢模具(1)中，使台阶轴大直径端内端面与钢模具(1)外端面接触，通过1000～1200kg空气锤对台阶轴毛坯料大直径端进行锻造，得到大直径端为
S5、制备成品台阶轴
将半成品台阶轴加热至850～870℃后保温120～150min，后将半成品小直径端拔长到
优选的，在S1中，第一次墩拔变形量为35％-40％；第二次墩拔变形量为40％-45％；第三次墩拔变形量为40％-45％；终锻温度为：第一次中间料表皮温度不低于500℃。
优选的，在S2中，第一次墩拔变形量为40％-45％；第二次墩拔变形量为40％-50％；终端温度为：第二次中间料表皮温度不低于500℃。
优选的，在S4中，所述钢模具内孔内径与台阶轴毛坯料小直径端直径相同，所述钢模具内孔长度与台阶轴毛坯料小直径端长度相同。
优选的，在步骤S1与步骤S2中，油压机压力均为3500T。
优选的，在步骤S3与步骤S4中，空气锤的质量均为1000kg。
本发明的有益效果是：(1)该制备方法使得台阶轴大直径端与小直径端力学性能差异减小(在S4中大直径端有约64％的变形量，而小直径端没有变形量；在S5中小直径端有约69％的变形量，而大直径端没有变形量)，这样也保证了大直径端与小直径端有较接近的变形量，从而缩小了因变形量差异较大而引起的性能差异。(2)通过将原铸锭墩拔拉长，再依次将大直径端和小直径端分别进行墩拔锻造成型，节省了材料，提高了加工效率。(3)对每次墩拔后进行严格的保温处理，最大程度的减少因墩拔造成的力学性能的改变，提高产品质量和成品率。
附图说明
图1为本发明制备工艺流程图。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
实施例一：
参照附图1所示的制备工艺步骤图，制备截止阀F12台阶轴包括以下步骤：
S1、第一次墩拔变形
将
(1)第一步墩拔变形：将
(2)第二步墩拔变形：将下墩到约500mm长度，再拔长到变形量为41.2％；
(3)第三步墩拔变形：将
通过第一次三墩三拔变形后得到
S2、第二次墩拔变形
将第一次中间料加热至850℃后保温300min，通过3500T油压机经过二墩二拔变形：
(1)、第一步墩拔变形：将第一次中间料
(2)、第二步墩拔变形：将
通过第二次二墩二拔得到
S3、制备台阶轴毛坯料
将第二次中间料加热至860℃后保温150min，通过重量为1000kg的空气锤对第二次中间料锻造成大直径端为和小直径端为
S4、制备半成品台阶轴
将台阶轴毛坯料小直径端***钢模具1中，使台阶轴大直径端内端面与钢模具1外端面接触，通过重量为1000kg的空气锤对台阶轴毛坯料大直径端进行锻造，得到大直径端为
S5、制备成品台阶轴
将半成品台阶轴加热至850℃后保温120min，后将半成品小直径端拔长到
实施例一制成的成品台阶轴中Fe和O的含量依次为0.148％和0.139％，均低于ASTM/B381标准值；大直径端力学性能依次为拉强度586MPa、屈服强度413MPa、断后伸长率22.0％及断面收缩率32.0％，小直径端力学性能依次为拉强度607MPa、屈服强度430MPa、断后伸长率21.0％及断面收缩率31.0％，且均高于ASTM/B381标准值，其大直径端与小直径端力学性能差异降低。
实施例二：
参照附图1所示的制备工艺步骤图，制备截止阀F12台阶轴包括以下步骤：
S1、第一次墩拔变形
将
(1)第一步墩拔变形：将
(2)第二步墩拔变形：将
(3)第三步墩拔变形：将
通过第一次三墩三拔变形后得到
S2、第二次墩拔变形
将第一次中间料加热至860℃后保温310min，通过3500T油压机经过二墩二拔变形：
(1)第一步墩拔变形：将第一次中间料
(2)第二步墩拔变形：将
通过第二次二墩二拔得到
S3、制备台阶轴毛坯料
将第二次中间料加热至865℃后保温180min，通过重量为1100kg的空气锤对第二次中间料锻造成大直径端为
S4、制备半成品台阶轴
将台阶轴毛坯料小直径端***钢模具1中，使台阶轴大直径端内端面与钢模具1外端面接触，通过重量为1100kg的空气锤对台阶轴毛坯料大直径端进行锻造，得到大直径端为
S5、制备成品台阶轴
将半成品台阶轴加热至860℃后保温130min，后将半成品小直径端拔长到
实施例二制成的成品台阶轴中Fe和O的含量依次为0.168％和0.135％，均低于ASTM/B381标准值；大直径端力学性能依次为拉强度585MPa、屈服强度410MPa、断后伸长率22.5％及断面收缩率29.5％，小直径端力学性能依次为拉强度608MPa、屈服强度424MPa、断后伸长率21.5％及断面收缩率29.0％，且均高于ASTM/B381标准值，其大直径端与小直径端力学性能差异降低。
实施例三：
参照附图1所示的制备工艺步骤图，制备截止阀F12台阶轴包括以下步骤：
S1、第一次墩拔变形
将
(1)第一步墩拔变形：将
(2)第二步墩拔变形：将
(3)第三步墩拔变形：将
通过第一次三墩三拔变形后得到
S2、第二次墩拔变形
将第一次中间料加热至870℃后保温330min，通过3600T油压机经过二墩二拔变形：
(1)第一步墩拔变形：将第一次中间料
(2)第二步墩拔变形：将规格下墩到约495mm长度，再拔长到
通过第二次二墩二拔得到
S3、制备台阶轴毛坯料
将第二次中间料加热至870℃后保温200min，通过重量为1200kg的空气锤对第二次中间料锻造成大直径端为
S4、制备半成品台阶轴
将台阶轴毛坯料小直径端***钢模具1中，使台阶轴大直径端内端面与钢模具1外端面接触，通过重量为1200kg的空气锤对台阶轴毛坯料大直径端进行锻造，得到大直径端为
S5、制备成品台阶轴
将半成品台阶轴加热至870℃后保温150min，后将半成品小直径端拔长到
实施例三制成的成品台阶轴中Fe和O的含量依次为0.155％和0.137％，均低于ASTM/B381标准值；大直径端力学性能依次为拉强度583MPa、屈服强度412MPa、断后伸长率22.3％及断面收缩率30.0％，小直径端力学性能依次为拉强度605MPa、屈服强度426MPa、断后伸长率21.3％及断面收缩率29.8％，且均高于ASTM/B381标准值，其大直径端与小直径端力学性能差异降低。
综上得出：通过该制备工艺制作的F12台阶轴极大地节省了材料，且大直径端与小直径端采用分开墩拔的方式使得两部分的力学性能差异较小，从而缩小了因变形量差异较大而引起的力学性能差异。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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