大直径车轮锻件锻造温度管控与力学性能工业化达标方案

  大直径车轮锻件广泛应用于大型门座起重机、矿用轨道大车、冶金设备行走机构，工件截面厚、直径大，锻造温度管控是决定锻件最终力学性能的核心要素。加热温度、锻造始锻温度、终锻温度、锻后冷却温度任意环节失控，都会造成晶粒异常、残余应力超标，直接导致抗拉强度、冲击韧性不达标，无法满足工业化重载使用条件。山西永鑫生重工针对大直径车轮锻件生产难点，搭建完整锻造温度管控体系，形成可落地的力学性能工业化达标方案。

  大直径车轮锻件钢坯导热速率慢，如果升温过快，坯料表层和芯部温差巨大，内部产生很高热应力，锻造阶段极易产生内部裂纹。生产采用分段式加热制度，低温区间慢速升温，设置恒温保温平台，让坯料芯部温度逐步跟上表层温度，整体温度趋于均匀之后，再提升至锻造温度区间，并且预留充足保温时间，保证厚大截面坯料内外温度一致，塑性充分释放。车间配备多台红外测温仪器，实时采集坯料实际温度，杜绝仅凭炉温仪表间接判断工件温度的粗放作业模式。

  始锻温度严格按照材质牌号设定，42CrMo 合金钢大直径车轮锻件始锻温度控制在 1100‑1200℃，温度过高会发生过热、过烧，晶粒急剧粗大，后续热处理难以修复；温度过低材料塑性变差，锻造变形抗力上升，锻件容易产生锻造裂纹。锻造全过程监控工件温度，随着锻打成型工件温度逐步下降，严格守住终锻温度底线，终锻温度不低于 850℃，防止低温锻造带来混晶组织，造成锻件冲击韧性大幅衰减。

  大直径车轮毛坯锻完成型之后，不能直接露天空冷，厚截面工件内外冷却速度差异大，快速冷却会生成巨大残余应力，甚至引发锻件开裂。锻件立刻转运至缓冷坑，开展埋砂缓冷，控制冷却速率，缓慢释放锻造应力，待工件整体温度降至室温附近，再取出开展后续工序。

  为保障力学性能工业化稳定达标，企业建立温度‑性能联动机制，同批次锻件附带本体试料，跟随工件同步完成加热、锻造、冷却全过程，后续热处理之后开展拉伸、冲击、硬度全套力学试验。一旦检测发现力学指标偏离技术协议，回溯整套温度记录，对加热、锻造、冷却工艺参数进行迭代优化。

  依托 15000 吨液压机硬件条件，配合整套温度管控方案，山西永鑫生重工生产的大直径车轮锻件，抗拉强度、屈服强度、冲击功、硬度等指标稳定达到重载设备技术要求，可实现批量工业化生产，为港口、冶金、矿山大型装备项目提供合格锻件产品。

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