五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103436803A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103436803103436803A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310350280.4C21D8/00(2006.01)(22)申请日2013.08.13(71)申请人武汉重工铸锻有限责任公司地址430084湖北省武汉市青山武东路1号(72)发明人黄永强张承峰汤晶晶赵林武王明哲曹虹陈国红来坤领罗波韩芳刘长安马晓兵张燕(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人朱盛华(51)Int.Cl.C22C38/46(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法(57)摘要本发明涉及一种五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法，钢种选用32CrNi3MoV,钢种选用32CrNi3MoV,采用电弧炉冶炼、钢包精炼、双真空处理的冶炼工艺，电炉出钢时控制P含量，出钢温度；精炼过程中加入Cr、Ni、Mo合金等调整化学成分至要求，Ar气搅拌；采用两镦两拔工艺方法进行锻造，锻造终锻温度在Ac3以下，扩氢退火在Ac3+70℃短时奥氏体化，保温得到铁素体+珠光体的整合组织，隔断组织遗传；最终热处理采用正火+淬火+二次高温回火的热处理工艺方法，Ac3+80℃正火，Ac3+40℃淬火，得晶粒度大于8级的回火索氏体组织。采用本发明纵、横向力学性能达到：Rm≥1050MPa，Rp0.2≥900MPa，延伸率A≥18%，AKV2(-40℃)≥34J，HBS≥280HB；能隔断组织遗传，强度高、韧性好，有好的综合机械性能，使用寿命长，生产成本低。CN103436803ACN103468ACN103436803A权利要求书1/1页1.五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法，其特征在于钢种选用32CrNi3MoV,具体化学成分为，C：0.26%～0.37%，Mn：0.2%～0.7%，Si：0.10%～0.30%，Cr：1.00%～1.60%，Ni：2.90%～3.50%，Mo：0.30%～0.50%，V：0.04%～0.26%，Cu：0.04%～0.21%，P≤0.013%，S≤0.013%；采用电弧炉冶炼、钢包精炼、双真空处理的冶炼工艺，电炉出钢时控制[P]≤0.008%，出钢温度控制在1630℃～1650℃；精炼过程中加入Cr、Ni、Mo合金调整化学成分至五缸柱塞泵泵头体成分要求，加强Ar气搅拌；采用两镦两拔工艺方法进行锻造，锻造终锻温度在Ac3以下，扩氢退火在Ac3+70℃短时奥氏体化，然后在640℃保温20～30小时，得到铁素体+珠光体的整合组织，隔断组织遗传；锻造加热温度为1200～1250℃；最终热处理采用正火+淬火+二次高温回火的热处理工艺方法，在Ac3+80℃正火，Ac3+40℃淬火，按热处理有效截面100mm/0.8h来计算淬火、正火的保温时间，淬火后以0.05℃/S～1℃/S的速度范围内冷却经回火后获得晶粒度大于8级的回火索氏体组织。2.根据权利要求1所述的五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法，其特征在于钢包精炼过程中通过控制Mn、Si合金的加入量，使Si含量为0.10%～0.20%，Mn含量为0.30%～0.40%；通过控制V合金的加入量，使V含量为0.12%～0.18%；加入Al元素，使Al为0.04%～0.06%；同时，使P含量≤0.010%，S含量≤0.008%、Cu含量0.04%～0.08%。3.根据权利要求1所述的五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法.，其特征在于锻造后先余热正火，空冷冷至200～300℃，进行扩氢退火，在重新加热通过临界区时，以90～110℃/h的加热速度加热，在Ac3+70℃短时奥氏体化，然后在640℃等温20-30小时。2CN103436803A说明书1/3页五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法.。背景技术[0002]五缸柱塞泵泵头体是成套压裂机组成套设备的最核心部件，其材料各项性能指标决定着设备在运行过程中的安全、可靠性和设备的技术水平。目前，我国柱塞泵泵头体用料大部分依赖进口，由于地理环境差异及价格昂贵，对我国石油生产行业发展和建设具有很大的制约性，研究开发适用于我国基本国情的柱塞泵泵头体是我国石油生产行业建设的一项中心课题。我国现生产、制造的五缸柱塞泵泵头体（以下简称泵头体），其材料选用Cr-Ni-Mo钢，取样需在本体上做纵向、横向力学性能，而该材料在热处理后极易出现晶粒粗大、组织遗传，严重影响锻件的力学性能，导致在国内不能形成批量生产制造，现通过在冶炼、锻造、热处理采取相应的措施细化晶粒，隔断组织遗传，得到良好的综合力学性能，达到国际同行业先进水平。发明