陈 洪 朱乾皓 钱喜根 范 禹 刘 烨

(1.江苏大学材料科学与工程学院，江苏212013；2.张家港海陆环形锻件有限公司，江苏215600)

风能作为一种清洁的可再生能源，蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，风力发电作为一项新兴产业正在蓬勃发展。42CrMoA回转支撑圈锻件是用于风电机组变浆距、偏航的部件。回转支撑圈锻件的热加工工艺、内在质量指标直接影响风电设备的安全运行和使用寿命。

某公司生产的一批42CrMoA回转支撑圈(图1)热处理后发现硬度偏高，而且内部晶粒较大，混晶严重。本文对原热处理工艺进行分析，提出改进措施，使锻件力学性能和晶粒度符合技术要求。

1 试验材料及要求

试验用材料是某钢厂生产的42CrMoA钢锭，采用的冶炼方法是电炉+炉外精炼+真空脱气。

当材料采购回来后，要对材料的化学成分、表面质量和力学性能进行检测，防止因材料的质量问题而影响后续的热加工。试验用材料的化学成分如表1所示。环锻件外径为1 101 mm，内径为980 mm，高86 mm，如图2所示。

图1 环锻件实物图Figure 1 Picture of ring forging

表1 42CrMoA钢的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of 42CrMoA steel(mass fraction,%)

图2 42CrMoA回转支撑圈简图Figure 2 Diagram of 42CrMoA rotary support ring

表2 环锻件的力学性能Table 2 Mechanical properties of ring forging

42CrMoA钢锻造加热保温温度为(1 250±20)℃， 始锻温度为1 150℃，终锻温度为900℃，锻造比≥4。热处理工艺采用的是850℃正火。热处理后环锻件技术要求如表2所示。

2 原热处理工艺存在的问题

由于环锻件尺寸较大，使得原始钢锭尺寸也比较大，结晶过程缓慢，因而铸造组织异常粗大，在锻造时没有锻透，内部组织仍是原有的粗大组织，且在锻造过程中变形分布不均匀，使得锻件内部组织不均匀及存在较大的内应力。……