一种4330缸体锻件的制造及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种4330缸体锻件的制造及检测方法，属于金属锻造技术领域；包括步骤1：原材料冶炼：所述的原材料冶炼是指把废钢或生铁中的金属提取出来得到原材料钢锭；步骤2：锻造：所述的锻造是利用锻压机械对步骤1中得到的原材料钢锭进行锻压后使其成形的工艺；锻造比（8

【技术实现步骤摘要】
一种4330缸体锻件的制造及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种4330缸体锻件的制造及检测方法，属于金属锻造


技术介绍

[0002]4330钢是高强度钢的产品，它是在原来的镍铬钼系钢的基础上，经过钒微合金化发展起来的中碳低合金超高强度钢。目前主要用来制造汽轮机、压裂泵等重要零部件，并己在石油机械用钢中得到广泛应用。但是随着超深油、气井的日益增多，对石油机械用钢的综合性能要求不断增大，所以对4330锻件综合性能的要求也越来越高。4330缸体锻件经过低温冲击检验后，发现检验结果不稳定，部分锻件的冲击试验数据远低于技术标准要求。材料形成沿晶断裂的原因一般与过热、过烧、晶界微量有害杂质元素偏聚、二类回火脆性等因素有关。热处理是锻件生产过程中不可缺少的关键工序，合理正确的热处理可以赋予锻件优良的综合力学性能，保证产品在服役条件下的安全可靠性。
[0003]钢坯在锻造时要有足够的锻造比，充分压实压透内部金属打碎钢种的树枝晶组织和非金属夹杂物，并且改善其分布形态。增强锻件内部金属的致密度，减少锻件的内部缺陷；在热处理时控制处理温度，改变锻件用钢的晶粒大小、组织形态、第二相大小及分布，提高锻件经过调质处理后的塑韧性和冷脆抗力。本专利技术所生产的缸体锻件如图52所示。
[0004]现有技术中，由于枝晶成分偏析等问题，不仅使材料形成粗细不均匀的组织，也会形成强韧性较低的粒状组织，会出现4330钢的冲击功不稳定的情况。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种4330缸体锻件的制造及检测方法，其具体技术方案如下：包括如下步骤：步骤1：原材料冶炼：所述的原材料冶炼是指把废钢或生铁中的金属提取出来得到原材料钢锭；步骤2：锻造：所述的锻造是利用锻压机械对步骤1中得到的原材料钢锭进行锻压后使其成形的工艺；锻造比为（8
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15）:1，锻造时毛坯高度应与设备空间相适应,并选择合适的锻锤吨位,保证锻件中心有良好的压实效果,镦粗2次以上；步骤3：热处理：所述的热处理是指将步骤2得到的锻造后的锻件在固态下，通过加热、保温和冷却的手段改变锻件内部组织结构，以满足工件的加工和使用要求的加工方法；所述的热处理为先进行一次退火处理和/或一次正火处理，然后采用淬火和回火处理；得到锻件；步骤4：将锻件按工艺尺寸锯切；所述锯切面积为0.174*3=0.522平方米；步骤5：在位于缸体中心孔、边孔或T/2处取横向冲击试样，并对该试样进行检验与分析。
[0006]进一步的，所述锻造比为9.0:1，锻造温度为800
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1200℃，锻造后采用空气冷却。
[0007]进一步的，步骤2中所述的锻造包括如下步骤：步骤:2.1：冒口压把；步骤2.2：在漏盘内将锻件镦粗至高度为650毫米；直径为1000毫米；再通过宽度为800毫米的上下平砧按程序进行1次以上拔长；每拔长一次锻件水平旋转90度；步骤2.3：将锻件压成八边形，对锻件进行倒角；所述倒角为100毫米；步骤2.4：剁切锻件冒口，切除锻件底部；步骤2.5：将锻件压至工艺尺寸；步骤2.6：对锻件进行冲孔；步骤2.7：对锻件进行修整。
[0008]进一步的，步骤2.2中所述的镦粗和拔长工艺具体包括：步骤2.2.1：将高度为1100毫米的锻件下压至高度为870毫米；再拔长至1170毫米；步骤2.2.2：将高度为1170毫米的锻件下压至930毫米，在拔长至940毫米；步骤2.2.3：将高度为940毫米的锻件下压至750毫米，再拔长至1030毫米；步骤2.2.4：将高度为1030毫米的锻件下压至820毫米，再拔长至860毫米；步骤2.2.5：将高度为860毫米的锻件下压至680毫米，再拔长至920毫米；步骤2.2.6：将高度为780毫米的锻件下压至620毫米再拔长至820毫米；步骤2.2.7：将高度为710毫米的锻件下压至650毫米。
[0009]进一步的，所述下压方向与第一次拔长下压方向成45
°
夹角；进一步的，所述热处理过程还包括预备热处理，所述预备热处理包括对钢材进行880℃保温淬火或880℃保温风冷正火，然后进行730℃回火；进一步的，所述淬火处理中锻件心部的淬火冷却速度低于锻件其他部位的淬火速度，避开粒状组织的形成温度区间。
[0010]进一步的，淬火液在缸体锻件内孔快速流动，锻件离开淬火液的温度不高于50℃。
[0011]进一步的，步骤5中所述的检验过程包括对所述试样进行力学性能检验，金相检验，所述分析过程包括对所述试样进行SEM组织分析。
[0012]本专利技术的有益效果是：防止材料沿晶断裂，进而提高缸体锻件的冲击功。
[0013]1、调整与改善缸体锻件在锻造过程中所形成的过热与粗大组织，降低大型锻件内部化学成分与金相组织的不均匀的现象，提高缸体锻件的冲击功。
[0014]2、改善钢锭的铸态树枝晶组织，确保了铸态树枝晶组织能被破碎揉均；提高了淬火液的流动速度，减少了含有枝间偏析材料的粒状组织的含量。
[0015]综上所述，本专利技术提供了一种提高4330锻件冲击功的生产方法，明显提高了锻件的冲击性能和稳定性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的1号试样组织50
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的示意图，图2是本专利技术的1号试样组织100
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的示意图，图3是本专利技术的1号试样组织500
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的示意图，图4是本专利技术的1号试样晶粒形貌100
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的示意图，图5是本专利技术的2号试样组织 50
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的示意图，
图6是本专利技术的2号试样组织100
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的示意图，图7是本专利技术的2号试样组织500
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的示意图，图8是本专利技术的2号试样组织500
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的示意图，图9是本专利技术的2号试样晶粒形貌100
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的示意图，图10是本专利技术的5号试样组织50
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的示意图，图11是本专利技术的5号试样组织100
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的示意图，图12是本专利技术的5号试样组织500
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的示意图，图13是本专利技术的5号试样组织500
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的示意图，图14是本专利技术的5号试样晶粒100
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的示意图，图15是本专利技术的6号试样组织50
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的示意图，图16是本专利技术的6号试样组织100
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的示意图，图17是本专利技术的6号试样组织500
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的示意图，图18是本专利技术的6号试样组织500
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的示意图，图19是本专利技术的6号试样晶粒100
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的示意图，图20是本专利技术的1
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1号2000
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的示意图，图21是本专利技术的2
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1号2000
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的示意图，图22是本专利技术的1
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2号4000
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的示意图，图23是本专利技术的2
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2号4000...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4330缸体锻件的制造及检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：原材料冶炼：所述的原材料冶炼是指把废钢或生铁中的金属提取出来得到原材料钢锭；步骤2：锻造：所述的锻造是利用锻压机械对步骤1中得到的原材料钢锭进行锻压后使其成形的工艺；锻造比为（8
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15）:1，锻造时毛坯高度应与设备空间相适应,并选择合适的锻锤吨位,保证锻件中心有良好的压实效果,镦粗2次以上；步骤3：热处理：所述的热处理是指将步骤2得到的锻造后的锻件在固态下，通过加热、保温和冷却的手段改变锻件内部组织结构，以满足工件的加工和使用要求的加工方法；所述的热处理为先进行一次退火处理和/或一次正火处理，然后采用淬火和回火处理；得到锻件；步骤4：将锻件按工艺尺寸锯切；步骤5：在位于缸体中心孔、边孔或T/2处取横向冲击试样，并对该试样进行检验与分析。2.根据权利要求1所述的4330缸体锻件的制造及检测方法，其特征在于：所述锻造比为9.0:1，锻造温度为800
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1200℃，锻造后采用空气冷却。3.根据权利要求1所述的4330缸体锻件的制造及检测方法，其特征在于：步骤2中所述的锻造包括如下步骤：步骤:2.1：冒口压把；步骤2.2：在漏盘内将锻件镦粗至高度为650毫米；直径为1000毫米；再通过宽度为800毫米的上下平砧按程序进行1次以上拔长；每拔长一次锻件水平旋转90度；步骤2.3：将锻件压成八边形，对锻件进行倒角；步骤2.4：剁切锻件冒口，切除锻件底部；步骤2.5：将锻件压至工艺尺寸；步骤2.6：对锻件进行冲孔；步骤2.7：对锻件进行修整。4.根据权利要求3所述的4330缸体锻件的制造及检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌华，陈海山，孔德贵，张洪，张利，宋雷钧，陈友坤，哈曜，陈洁，施虹屹，闵明，刘晓磊，龚洋道，汪海潮，张思瑞，陈新华，
申请(专利权)人：南京迪威尔高端制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：