AISI4330Vmod锻件生产试制

洛阳九英冶金机械有限公司技术部 （河南 471822）赵锦同

焦作市锅炉压力容器检验所 （河南 454000）张文良

AISI4330Vmod是某公司锻件用钢，交货方式为粗加工后调质交货。因该锻件力学性能要求指标很高，所以调质工艺的制订是关键。为保证力学性能满足技术要求，在调质前对冶炼与锻造严格控制。

1.轴型锻件技术要求

AISI4330Vmod化学成分见表1。冶炼方法为电炉冶炼＋钢包精炼＋真空脱气。锻造比不小于3。调质后力学性能见表2。调质后沿纵向表面以下25.4mm处取力学性能试棒，一拉三冲。晶粒度不小于5级。

表1 AISI4330Vmod化学成分（质量分数） （%）

表2 AISI4330Vmod力学性能要求

2.试制流程和试制要点

（1）试制流程 冶炼→锻造→锻后热处理→粗加工→探伤→调质→检验交货。

（2）试制要点 严格控制化学成分提高纯净度。根据上述技术要求，与钢锭冶炼厂家协商，冶炼前选用洁净废钢料，减少钢中有害元素As、Sn、Sb、Bi、Pb含量。对P、S含量、非金属夹杂物和H、O、N气体含量进行严格控制，保证钢液纯净度。为达到良好的强韧性匹配，对C、Cr、Mo、Ni、V等化学成分进行控制。实践证明，化学成分严格控制，对保证材料力学性能有重要影响。

锻造及锻后热处理。钢锭头尾应有足够的切除量，以确保锻件无残余缩孔和影响性能的偏析。在锻造过程中要严格操作，锻造比不小于3，保证锻透、压实、变形均匀。锻造后及时装炉进行正火+回火，达到细化晶粒，均匀组织，扩散去氢的目的。锻造后经检验无过热、过烧组织、粗晶和混晶现象。

3.调质处理

调质处理前先正火，正火温度比调质淬火温度高20℃，使合金元素固溶、均匀，以进一步细化晶粒，均匀组织，为调质处理做好组织准备。淬火冷却是热处理过程中最重要的环节，为了保证锻件力学性能满足技术要求，冷却方式采用水淬、油冷。严格控制水温，工件入水水温≤25℃，出水水温≤45℃。在水冷过程中开启水冷循环装置，并不断补充新鲜冷水。

与此同时，工件在水中上下窜动。严格控制水冷时间，以确保工件在Ms点以上快速冷却，在Ms点以下缓慢冷却。这样既可以避免较大的淬火应力，降低变形和开裂的风险，同时又能保证工件的力学性能。热处理工艺曲线见下图。

热处理工艺曲线图

按上述工艺调质处理后，具体检验结果见表3。

表3 力学性能检测结果

从表3力学性能检验结果来看，各项指标满足技术要求。取冲击试样做晶粒度试验，晶粒度为8级。

4.结语

（1）AISI4330Vmod轴型锻件试制前对冶炼和锻造质量严格控制，为后续调质处理做好前期准备。

（2）热处理时采用正火+调质的工艺，调质处理时采用水淬、油冷的方式，并且严控水温和水冷时间，可获得良好的力学性能。