大型環鍛件有著廣泛的應用 ，其生產能力與技術水平是衡量一個國家的重工業發展水平與重大關鍵技術裝備自給能力的主要標志之一 。我國十分重視大型環鍛件制造業的發展 ，雖然40多年 來投入了大量的資金和人力使得該產業由小到大 ，從低到高發生了重要的變化 ，但到目前為止 ，國產大型環鍛件的制造能力和技術水平與國外相比還有較大差距 。我公司為提高公司制造力度 ，提升市場應變能力 ，研制了妒9m超大型復雜環鍛件。從尺寸來看是國內首次嘗試 ，且試制達到了技術要求。妒9m超大型復雜環鍛件的生產工藝為 ：原材料采購 一 原材料檢驗 一 下料 一加熱一制坯一軋環一熱處理一檢驗一機加工 。

1.原材料

采用42CrMoA鋼錠 ，冶煉方法采用電爐+爐外精煉+真空脫氣 。原材料化學成分 、表面質量及力學性能需滿足一定要求，應進行檢驗 ，防止因原材料質量問題而影響后續的熱加工。

2.鍛造  

用G42180自動鋸床機鋸切下料 ： 直徑800mm，長1965mm連鑄坯 ，重8000kg。采用 日RTD3000／3000／1500天然氣爐加熱鋼錠 ，鍛造時，加熱過程是 一個十分重要的環節，可以提高坯料的塑性，降低變形抗力 ，使毛容易變形流動，能夠順利進行塑性變形 。鋼在加熱過程中要適當的在某一溫度段保溫。 因為坯料過大 ，在加熱過程中表面和心部的溫差較大 ，若不保溫 ，會使材料內部產生較大的內應力 ，致使材料在鍛造時或在后續熱處理和機加工過程中產生裂紋而報廢。采用60000km的YTD961600油壓機對料進行鍛造 。鍛造制坯分兩火完成 。第一火包括坯料一次鐓粗至1000mm，以及一次坯料拔長1300mm。第二火包括坯料次鐓粗至850mm】妒400mm沖頭沖孔 ，沖孔偏心 ≤20mm。

3.軋環 

在RAM9000徑軸向軋環機上進行軋制 ，初軋溫 度 ≤1150℃ ，終軋溫度 ≥850℃。 因為環件過大 ，為保證鍛坯在軋制過程中有足夠的塑性 ，初軋至~2400mm×1600mm×600mmI時 ，需回爐加熱。然后第 二火軋制成9020mm× 8690mm X230mm。軋制過程 中密切關注工件的 變形情況 ，如發現表面出現 凹陷、拉皮及燒損等缺陷時 ，應立即停止軋制 ，待工件冷卻 、修復處理后再重新加熱 、軋制。軋制時 ，初軋溫度偏始鍛溫度下限 。軋制前期 ，為消除偏心壁厚差，徑向進給速度應小 ，軸向可不進給(因為此時環件溫度偏高 ，晶粒度較大 ，塑性 變形對晶粒度影響較小 )。當溫度降至終鍛溫度以上 (900～950℃ )，迅 速增加進給速度 ，徑向、軸向同時軋制(此溫度下產生的較大塑性變形 ，使晶粒在連續的局部剪切力作用下細化 )，當尺寸接近鍛件尺寸時 ，降低進給量 ，最后只進行徑向整圓。

4.熱處理 

在9m×9m×3m的RTD一5000天然氣熱處理爐中對環件進行加熱 ，按熱處理調質曲線對環件進行調質處理 。熱處理過程中應控制大鍛件的淬火加熱速度，以避免溫差過大， 使內部原有缺陷 (如微裂紋、夾雜及疏松等)進一步擴大。在加熱過程中 ，表面和心部會出現兩次溫差高峰 。第一次溫差高峰出現在表面溫度為600℃～ 700℃，這時鍛件表面已進入塑性狀態 ，而心部溫度只有350℃～500℃，仍處于彈性狀態 ，此時熱應力較大，工件很容易在心部形成裂紋或使原有顯微裂紋擴大 。故采用階梯加熱 ，在6000℃以下應控制加熱速度 ，以減小表面與心部的溫差，從而減小熱應力。650℃附近進行保溫 ，使表面與心部溫度相近 。第二次溫差高峰發生在表面溫度為800℃附 近 ，此時心部溫度為600℃或稍高 ，材料已進入塑性狀態 ，溫差熱應力可得到明顯松弛 ，工件開裂 、 變形的傾向很小 。大鍛件淬火后應立即回火 ，中間停留一般不超過2～3h。一 方面是由于大鍛件淬火后內應力大 ；另一方面 ，其心部在淬火后尚有未完全轉變的過冷奧氏體 ，迅速將工件轉入回火爐在低 溫進行保持 ，可使心部繼續冷卻。

環件表面的力學性能數值超過了研制指標 ，而心部的力學性能指標低于研制標 ，說明材料的力學性能由表及里呈遞減趨勢 ，其中屈服強度的衰減尤為顯著。