离心铸造双金属环件热辗扩实验研究

作     者：常耀东 齐会萍 贾燕龙 杨凯峰 裴庆林 熊波 CHANG Yaodong;QI Huiping;JIA Yanlong;YANG Kaifeng;PEI Qinglin;XIONG Bo

作者机构：太原科技大学材料科学与工程学院太原030024 山西金瑞高压环件有限公司山西忻州035400 山西实达锻造股份有限公司山西忻州035400 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2023年第37卷第14期

页      面：128-135页

核心收录：

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51875383) 山西省回国留学人员科研资助项目(2021-140)。 

主　　题：双金属环 辗扩温度 辗扩比 显微组织 力学性能 

摘      要：与单金属环件相比,双金属环件可以同时满足复杂环境对环件内外层金属的不同使用要求,具有很大的优势。针对目前双金属环件的制造方法费时费力、结合效果差的现状,笔者提出并研究一种双金属复合环件短流程制造技术,利用离心铸造的双金属环坯直接热辗扩成形双金属环件,生产效率高,节约能源,结合层为冶金结合,结合效果好。本工作以离心铸造的双金属环坯(内层Q345,外层40Cr)为研究对象,采用不同的初始辗扩温度(1200℃、1150℃、1050℃)和辗扩比(2.3、2.0、1.5)进行了辗扩实验,对不同辗扩工艺参数下的环件进行金相实验和拉伸实验。结果表明,随着辗扩比增大,环件整体晶粒先变小后变大,抗拉强度先提高后降低;随着初始辗扩温度降低,晶粒变小,40Cr抗拉强度和塑性提高,Q345抗拉强度先升高后降低,塑性提高。结合层是一个过渡区,没有明显的界线,从一种金属逐渐向另一种金属过渡,它的晶粒比内外层大。辗扩后环件椭圆度均小于0.02,超声波检测无裂纹缺陷。初始辗扩温度为1050℃、辗扩比为2.3时成形的环件综合性能最好。离心铸造的双金属环坯在辗扩后,环件外形好,探伤合格,组织和力学性能得到改善,成功实现了双金属环件的铸辗复合成形。