AISI4330Vmod鍛件生產試制

洛陽九英冶金機械有限公司技術部 （河南 471822）趙錦同

焦作市鍋爐壓力容器檢驗所 （河南 454000）張文良

AISI4330Vmod是某公司鍛件用鋼，交貨方式為粗加工后調質交貨。因該鍛件力學性能要求指標很高，所以調質工藝的制訂是關鍵。為保證力學性能滿足技術要求，在調質前對冶煉與鍛造嚴格控制。

1.軸型鍛件技術要求

AISI4330Vmod化學成分見表1。冶煉方法為電爐冶煉＋鋼包精煉＋真空脫氣。鍛造比不小于3。調質后力學性能見表2。調質后沿縱向表面以下25.4mm處取力學性能試棒，一拉三沖。晶粒度不小于5級。

表1 AISI4330Vmod化學成分（質量分數） （%）

表2 AISI4330Vmod力學性能要求

2.試制流程和試制要點

（1）試制流程 冶煉→鍛造→鍛后熱處理→粗加工→探傷→調質→檢驗交貨。

（2）試制要點 嚴格控制化學成分提高純凈度。根據上述技術要求，與鋼錠冶煉廠家協商，冶煉前選用潔凈廢鋼料，減少鋼中有害元素As、Sn、Sb、Bi、Pb含量。對P、S含量、非金屬夾雜物和H、O、N氣體含量進行嚴格控制，保證鋼液純凈度。為達到良好的強韌性匹配，對C、Cr、Mo、Ni、V等化學成分進行控制。實踐證明，化學成分嚴格控制，對保證材料力學性能有重要影響。

鍛造及鍛后熱處理。鋼錠頭尾應有足夠的切除量，以確保鍛件無殘余縮孔和影響性能的偏析。在鍛造過程中要嚴格操作，鍛造比不小于3，保證鍛透、壓實、變形均勻。鍛造后及時裝爐進行正火+回火，達到細化晶粒，均勻組織，擴散去氫的目的。鍛造后經檢驗無過熱、過燒組織、粗晶和混晶現象。

3.調質處理

調質處理前先正火，正火溫度比調質淬火溫度高20℃，使合金元素固溶、均勻，以進一步細化晶粒，均勻組織，為調質處理做好組織準備。淬火冷卻是熱處理過程中最重要的環節，為了保證鍛件力學性能滿足技術要求，冷卻方式采用水淬、油冷。嚴格控制水溫，工件入水水溫≤25℃，出水水溫≤45℃。在水冷過程中開啟水冷循環裝置，并不斷補充新鮮冷水。

與此同時，工件在水中上下竄動。嚴格控制水冷時間，以確保工件在Ms點以上快速冷卻，在Ms點以下緩慢冷卻。這樣既可以避免較大的淬火應力，降低變形和開裂的風險，同時又能保證工件的力學性能。熱處理工藝曲線見下圖。

熱處理工藝曲線圖

按上述工藝調質處理后，具體檢驗結果見表3。

表3 力學性能檢測結果

從表3力學性能檢驗結果來看，各項指標滿足技術要求。取沖擊試樣做晶粒度試驗，晶粒度為8級。

4.結語

（1）AISI4330Vmod軸型鍛件試制前對冶煉和鍛造質量嚴格控制，為后續調質處理做好前期準備。

（2）熱處理時采用正火+調質的工藝，調質處理時采用水淬、油冷的方式，并且嚴控水溫和水冷時間，可獲得良好的力學性能。