[发明专利]一种减少410阀体锻件缺陷裂纹的锻造方法

说明书

本发明涉及一种减少410阀体锻件缺陷裂纹的锻造方法，包括：将原料在电弧炉和钢包精炼炉中进行冶炼，并真空脱气处理；对坯料进行多次拔长、镦粗和修整；对锻件进行一次正火处理，空冷；对锻件进行淬火处理，锻件入炉后升温到800℃，并保温60min，继续升温到920℃，保温120min，油冷；对锻件进行两次高温回火处理，水冷。本发明调整冶炼工艺减少原材料的疏松孔洞缺陷；增大锻造比，增加拔长和镦粗的次数，降低锻造过程中因原材料缺陷造成的影响；在锻造后调质处理前进行一次正火处理，提高锻件韧性，降低构件开裂倾向；淬火后进行两次高温回火，进一步弱化锻件应力，提高韧性；通过限制冷却速率，提高锻件均匀程度，避免原材料的疏松孔洞缺陷形成裂纹。

技术领域

本发明涉及一种减少410阀体锻件缺陷裂纹的锻造方法，属于工件锻造技术领域。

背景技术

阀体锻件材料AISI 410经EF+LF+VD+ESR方式冶炼并锻造后，进行超声波探伤过程中发现1/3位置偏析状缺陷显示，生产厂家为了查明异常的缺陷裂纹出现原因，将锻件进行解剖取样检验分析。

超声波对两侧面进行检测，从两垂直方向均能发现缺陷，集中于工件心部，缺陷特征为偏析+疏松状，部分缺陷波大于底波；

试样检验夹杂物情况，发现纯净度较好，试样面上零散分布着多条裂纹，裂纹细长，锯齿状，没有二次裂纹，裂纹两侧及内部没有夹杂，两端较圆钝；

盐酸苦味酸腐蚀观察组织，裂纹两侧无氧化，尾部穿晶扩展，裂纹附近组织与基体组织相同，均为粒贝+多条铁素体+细条状和沿晶界分布的碳化物，组织较粗；

经1吨锤对试样做断口试验，试样断面特征：断面平齐，呈银灰色，具有强烈的金属光泽，有明显的结晶颗粒，部分区域呈圆形或椭圆形的灰白色亮点；

综上所述，引起阀体心部大面积裂纹的原因为锻件材料存在疏松孔洞缺陷、经锻造变形且锻后热处理未能有效消除缺陷。

因此，需要一种减少410阀体锻件缺陷裂纹的锻造方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种减少410阀体锻件缺陷裂纹的锻造方法，其具体技术方案如下：包括以下步骤：

步骤1：将原料在电弧炉和钢包精炼炉中进行冶炼，并真空脱气处理；

步骤2：将坯料进行多次拔长、镦粗和修整；

步骤3：对锻件进行一次正火处理，然后进行空气冷却；

步骤4：对锻件进行淬火处理，锻件入炉后升温到800℃，并保温60min，继续升温到920℃，保温120min，之后进行油冷；

步骤5：对锻件进行两次高温回火处理，之后用水冷却。

进一步的，所述锻造过程采用自由锻，总锻造比为4.5:1。

进一步的，将坯料拔长到410mm，然后墩至210mm，再拔长到工艺尺寸。

进一步的，所述锻造过程装炉方式为堆装，所述热处理装炉方式为单层多件。

进一步的，所述正火将炉温升高至740℃并保温70min，再进行空气冷却。

进一步的，所述淬火加热时，入炉炉温小于600℃，淬火工件冷却至200℃以下，冷却时间不少于40分钟。

进一步的，所述一次高温回火升温至690℃并保温240min，水冷之后进行二次高温回火升温至650℃并保温240min。

进一步的，所述回火加热时，入炉炉温小于400℃，所述淬火冷却结束至入炉回火的间隔时间小于2小时。