[发明专利]一种减少4340钢制环件的应力裂纹的制造方法

说明书

本发明涉及一种减少4340钢制环件的应力裂纹的制造方法，先选取坯料，放入炉中加热；再对坯料进行镦粗、冲孔和扩孔；接着对坯料进行修整；然后对坯料使用灰砂冷方式进行冷却，接下去锻造加工成型，最后对成型工件进行调质热处理，期间，淬火使得工件温度下降后，将工件提出淬火液进行空冷后再继续入液冷却。本发明通过在调制过程中减缓了冷却速度，降低了马氏体转变区的冷却速度，从而避免了穿晶扩展，减少马氏体转变的组织应力，避免热处理脆裂，减少应力裂纹。

技术领域

本发明涉及一种减少4340钢制环件的应力裂纹的制造方法，属于工件锻造技术领域。

背景技术

180方4340坯料经1t锻锤锻造成耐磨板环坯，环坯经粗加工后进行最终调质热处理，调质热处理后发现数量较多的环件表面有裂纹。生产厂家为了查明缺陷原因，对其中一件环件进行了剖解取样检测。

4340环件经调质热处理后发现多数环件端面有环形裂纹，结合裂纹宏观形貌特征分析、所取金相试样检验及扫描电镜分析结果，裂纹起源于环件端面，属于应力裂纹；

金相检验试样的显微组织为均匀细小的回火索氏体，就组织而言，环件的锻造和热处理加热工艺应属正常。裂纹扩展方式为穿晶扩展且尾部尖锐，裂纹不脱碳，表明裂纹是在热处理淬火与回火之间的期间形成的。因此，裂纹属于淬火应力引起的开裂失效模式。

因此，需要一种减少4340钢制环件的应力裂纹的制造方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种减少4340钢制环件的应力裂纹的制造方法，其具体技术方案如下：

步骤一、选取坯料，放入炉中加热：设定温度为1250±10℃，设定加热速度为200℃/时，炉内温度到达1250±10℃时，保温1.4～1.6h；

步骤二、对坯料进行镦粗、冲孔和扩孔：坯料镦粗始锻温度控制在1100～1150℃，采用对冲的方法对墩粗后的圆钢锭进行冲孔，下冲头的冲孔高度控制在80～150mm。

步骤三、对坯料进行修整；

步骤四、对坯料使用灰砂冷方式进行冷却：入料温度为500±10℃，出料温度为150±10℃；

步骤五、锻造加工成型：采用自由锻方式锻造；

步骤六、对成型工件进行调质热处理：期间，淬火使得工件温度下降后，将工件提出淬火液进行空冷后再继续入液冷却。

进一步的，所述步骤一中，选取180方4340坯料，加入炉中加热至1250℃，均热18分钟后将坯料运出炉；

进一步的，所述步骤三中，所述修整包括锻比6.9和终段温度800℃。

进一步的，所述步骤六中，先将工件在工件表面温度冷却至250℃左右时，空冷20分钟后再继续入液冷却。

本发明的有益效果是：本发明通过在调质过程中减缓了冷却速度，降低了马氏体转变区的冷却速度，从而避免了穿晶扩展，减少马氏体转变的组织应力，避免热处理脆裂，减少应力裂纹。

附图说明

图1是本发明的流程图，

图2是现有技术的缺陷图；

图3是使用本方法之后的产品检测图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

经过前期检测和分析，发现：

1)裂纹起源于环件端面，裂纹形貌刚直，其尾部尖细，属于应力引起的开裂失效模式；