35CrNi3MoV高强韧性锻件研制
2021-11-07杨耀龙肖建军
杨耀龙 毛 蔚 肖建军 冯 敬
(二重(德阳)重型装备有限公司,四川618013)
35CrNi3MoV钢是一种优质的合金钢,常用于制造高压、超高压容器及相关附件,由于材料碳含量高且有低温韧性的要求,因此锻件产品在制造过程中,既要保证组织的充分转变,又要防止开裂。此外,该钢属于NiCrMoV钢,组织为典型的贝氏体组织,具有十分强烈的组织遗传性,需要采用合适的预备热处理工艺,消除组织遗传,实现晶粒的细化与均匀化[1-2],为后期产品力学性能的苛刻要求做好准备。本文以某筒体锻件为研制对象,采用Jmatpro计算软件对其化学成分进行模拟分析,并结合锻后热处理工艺优化和钢水纯净化冶炼,最终实现筒体锻件的合格制造。
1 筒体锻件的尺寸规格与典型力学性能要求
筒体锻件的典型尺寸见图1,锻件长度为1902 mm,内径为190 mm,外径为460 mm,壁厚135 mm,锻件典型的理化性能要求为:Rp0.2≥960 MPa,Rm=1070~1230 MPa,KV2(-40℃)≥47 J。

图1 筒体锻件尺寸图Figure 1 Dimension drawing of cylinder forging
2 化学成分优化分析
筒体锻件化学成分要求见表1,从表1可以看到,碳含量要求较高,范围在0.30%~0.40%,同时含有较高的合金含量,按照碳当量公式CE=C%+Mn%/20+Ni%/15+(Cr%+Mo%+V%)/10计算,碳当量达到0.724,在淬火过程中极易出现开裂,因此需要对化学成分进行优化研究。本文采用Jmatpro对化学成分进行了优化计算,主要优化对象为碳元素,碳元素计算根据上下限以及中间梯度按照0.04%取值,其余元素按照中限进行控制,计算成分见表1。不同碳含量的平衡相析出计算结果见图2,从图2可以看到,随着碳含量的增加,碳化物平衡析出相的总量是增加的……
