本发明涉及一种生产制造方法，尤其是涉及一种用于16mn合金结构钢锻件的生产制造方法，属于冶金锻造生产工艺技术领域。本发明还涉及一种采用所述生产制造方法获得的16mn合金结构钢锻件，
背景技术
合金结构钢(structuralalloysteel)在国民经济中广泛用作机械零件和各种工程构件，其品种、质量对机械零件和工程构件的性能、寿命以及安全起着决定性作用。所以其对合金结构钢的质量要求非常高,如不控制好制造工艺参数，会出现粗大碳化物及碳化物偏析、钢锭内部疏松缩孔、夹杂物、应力裂纹等缺陷，不仅影响合金结构钢的探伤合格率，还会影响合金结构钢的加工成材。因此，如何制造出合格的合金结构钢，显得非常重要。与合金结构钢制造和生产方法相关的发明专利主要有以下几项：
1)cn102912222a18mnd5核电用低合金结构钢及工艺控制方法
18mnd5核电用低合金结构钢的加工工艺控制方法，集成控制冶炼烧注成钢锭、锻造钢锭成锻件以及对锻件的热处理。控制锻造钢锭成锻件的工艺条件为：加热温度范围为1180～1200℃，始终锻温度范围为1150～800℃，总锻造比≥3～4。控制锻件的热处理的工艺条件为：1、锻后热处理：850℃下保温，保温时间0.5～0.7小时/英寸，奥氏体化；炉冷至350℃，保温时间每100毫米0.8～1小时，贝氏体化；再升温至650℃，保温时间每100毫米10～12小时，珠光体扩氢；加热后炉冷至≤150℃；2、预备热处理：880℃加热保温，保温时间0.6～0.7小时/英寸，于静止空气中空冷；3、性能热处理：880℃保温出炉水冷，保温时间0.5～0.6小时/英寸；640～660℃保温回火后空冷，保温时间1～1.2小时/英寸。
该方法主要描述的是采用热处理工艺来保证产品质量，没有涉及到16mn合金结构钢锻造技术的运用。
2)cn103949569a一种结构钢锻件的制备方法
一种结构钢锻件的制备方法，采用废钢为原材料，在中频电炉冶炼成优质钢水，然后在液压机上进行液态模锻，并在1200℃左右脱模；脱模后立即在压力机上镦锻、制坯、终锻成型、切边。选取适合本工艺的废钢，做原材料；将选好的废钢放入中频炉中冶炼成优质钢水；将冶炼好的钢水倒入充满氩气的气压浇铸保温炉内进行保温；再将保温炉内钢水浇铸到液态模锻机模具中进行液态模锻，浇铸前要将模具进行预热至150～200℃，当坯件温度在1200℃左右的时候立即脱模；将脱模后的高温坯件立即送入压力机中镦锻、制坯、终锻成型、切边进行液态模锻。
该发明所述锻件的制备方法，主要通过液态模锻来保证产品质量，同样没有涉及到16mn合金结构钢锻造技术的运用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种通过控制较少的生产工序即可使生产质量更加稳定的用于16mn合金结构钢锻件的生产制造方法，本发明还提供一种采用所述生产制造方法获得的16mn合金结构钢锻件。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于16mn合金结构钢锻件的生产制造方法，其特征在于：所述的生产制造方法包括钢水冶炼，坯料钢锭浇注冷却，坯料钢锭至加热炉加热以及高温钢锭坯锻造压机锻压成材几道工序，
其中，高温钢锭坯锻造压机锻压成材至少包括一次墩粗拔长为八角坯，再加热，二次墩粗拔长为比一次墩粗拔长长度更短的方坯和精锻几个工步。
进一步的是，在高温钢锭坯锻造压机锻压成材的各个工步中，高温钢坯的锻造温度应保持在850～900℃之间，否则需要再次加热。
上述方案的优选方式是，在二次墩粗拔长后，先在v形砧上拔长至成品尺寸+(80～100)mm的圆钢坯，然后再进行精锻。
进一步的是，在精锻过程中，压机开坯后，钢坯的温度在保证终锻温度的前提下，可直接精锻；如需回炉，则在1100±20℃保温≥3h后再开锻，
其中终锻温度≥850℃，锻后堆放空冷。
上述方案的优选方式是，在二次墩粗拔长中，拔长时的压下量参数为单次双侧150-200mm的压下量。
进一步的是，精锻时，在快锻设备允许的范围内，通过增加单道次最大压下量并控制连续道次压下量来改善16mn合金结构钢锻件圆钢的内部质量。
上述方案的优选方式是，钢锭装入加热炉进行加热时，加热以料温为准，工艺规范中的加热温度都是指料温，计算机显示的温度即为工艺温度，预热段温度不得高于工艺要求的最高装炉温度。
进一步的是，钢锭放进加热炉前先用测温仪测温记录钢锭初始温度t，并根据不同的初始温度t分别采用下述的方式进行加热，
钢锭表面温度t小于300℃时，按冷锭坯加热；钢锭表面温度300℃≤t＜400℃为半热钢锭，半热钢锭先按650～750℃预热2.5小时之后，再进行加热；钢锭表面温度400℃≤t＜650℃为热钢锭，温升速率≤60℃/h，加热至850±10℃，保持4h后，再温升，温升速率不限，加热至1230±10℃，保温8h后，开始出炉锻造。
一种采用所述生产制造方法获得的16mn合金结构钢锻件，所述16mn合金结构钢锻件的成分为碳0.13％～0.19％、硅0.20％～0.60％、锰1.20％～1.60％、铬≤0.30％、铜≤0.25％、镍≤0.30％、磷≤0.030％、硫≤0.020％，余量为铁及不可去除的杂质。
本发明的有益效果是：本申请在生产16mn合金结构钢锻件时通过控制高温钢锭坯锻造压机锻压成材工序的各道工步，即控制锻造压机的一次墩粗拔长、再加热、控制锻造压机的二次墩粗拔长以及精锻工步，特别是控制两次墩粗拔长的形状和长度达到控制成材产品内部质量的目的。由于在两次墩粗拔长工步中对中间产品的形状和长度进行了较为严格的控制，从而可以避免现有通用加工方法存在的粗大碳化物及碳化物偏析、钢锭内部疏松缩孔、夹杂物、应力裂纹等缺陷。再者，本申请的生产制造方法的控制工序工主要在高温钢锭坯锻造压机锻压成材这个工序，避免了如背景技术中出现的热处理和/或液态模锻在时间、锻造状态上的苛刻要求，为16mn合金结构钢锻件生产提供了大众化的工艺操作。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供的一种通过控制较少的生产工序即可使生产质量更加稳定的用于16mn合金结构钢锻件的生产制造方法。所述的生产制造方法包括钢水冶炼，坯料钢锭浇注冷却，坯料钢锭至加热炉加热以及高温钢锭坯锻造压机锻压成材几道工序，其中，高温钢锭坯锻造压机锻压成材至少包括一次墩粗拔长为八角坯，再加热，二次墩粗拔长为比一次墩粗拔长长度更短的方坯和精锻几个工步。本申请在生产16mn合金结构钢锻件时通过控制高温钢锭坯锻造压机锻压成材工序的各道工步，即控制锻造压机的一次墩粗拔长、再加热、控制锻造压机的二次墩粗拔长以及精锻工步，特别是控制两次墩粗拔长的形状和长度达到控制成材产品内部质量的目的。由于在两次墩粗拔长工步中对中间产品的形状和长度进行了较为严格的控制，从而可以避免现有通用加工方法存在的粗大碳化物及碳化物偏析、钢锭内部疏松缩孔、夹杂物、应力裂纹等缺陷。再者，本申请的生产制造方法的控制工序工主要高温钢锭坯锻造压机锻压成材这个工序，避免了如背景技术中出现的热处理和/或液态模锻在时间、锻造状态上的苛刻要求，为16mn合金结构钢锻件生产提供了大众化的工艺操作。
当然，为了获得质量更加优良的16mn合金结构钢锻件成品，尤其是获得钢锭内部疏松缩孔、夹杂物以及应力裂纹最少的优良成品，本申请不仅对上述工序的各工步的相关参数进行了改进和限定，即在高温钢锭坯锻造压机锻压成材的各个工步中，高温钢坯的锻造温度应保持在850～900℃之间，否则需要再次加热；在二次墩粗拔长后，先在v形砧上拔长至成品尺寸+(80～100)mm的圆钢坯，然后再进行精锻；并且在二次墩粗拔长中，拔长时的压下量参数为单次双侧150-200mm的压下量。而在精锻过程中，压机开坯后，钢坯的温度在保证终锻温度的前提下，可直接精锻；如需回炉，则在1100±20℃保温≥3h后再开锻，其中终锻温度≥850℃，锻后堆放空冷，同时在快锻设备允许的范围内，通过增加单道次最大压下量并控制连续道次压下量来改善16mn合金结构钢锻件圆钢的内部质量；此时所述的单道次最大压下量可以达到60㎜，连续道次压下量通常不超过40㎜便可以达到有效改善16mn合金结构钢锻件圆钢的内部质量的目的。同样还同钢锭锻造前的加热进行了控制，即钢锭装入加热炉进行加热时，加热以料温为准，工艺规范中的加热温度都是指料温，计算机显示的温度即为工艺温度，预热段温度不得高于工艺要求的最高装炉温度。钢锭放进加热炉前先用测温仪测温记录钢锭初始温度t，并根据不同的初始温度t分别采用下述的方式进行加热，钢锭表面温度t小于300℃时，按冷锭坯加热；钢锭表面温度300℃≤t＜400℃为半热钢锭，半热钢锭先按650～750℃预热2.5小时之后，再进行加热；钢锭表面温度400℃≤t＜650℃为热钢锭，温升速率≤60℃/h，加热至850±10℃，保持4h后，再温升，温升速率不限，加热至1230±10℃，保温8h后，开始出炉锻造。通过上述对各工序的各工步工艺参数更加精确的控制，可以更大限度的提高锻造压机锻造成品的内部质量。
具体来说，本发明提供的上述大锻件圆钢制造方法,通过该制造方法能有效地控制内部质量及外表面质量，提高超声波探伤一次合格率。在检查时，锻件圆钢探伤采用便携式超声波探伤仪人工探伤，可探直径达400mm的圆钢，在形状简单、表面光滑的锻件圆钢上可探伤任何部位缺陷，且灵敏度高。依据波峰信号指示，可判断有无缺陷及缺陷位置、深度、大小和分布。本发明适用于制造
冶炼浇铸：本制造方法采用“eft氧化法冶炼+lf炉精炼+vd真空精炼+模铸”工艺路线冶炼生产16mn合金结构钢钢，并将熔炼化学成分s控制≤0.020％，p控制≤0.020％。根据生产探伤结果发现，锻件圆钢探伤不合的原因主要是内部组织疏松和夹杂，以及应力裂纹等，其中疏松是根本原因占多数，夹杂占少数，集中在钢锭头尾部。钢锭中的缩孔在锻造过程中如果不能很好地压合就形成了疏松，而夹杂在锻造中可能会造成内部裂纹，这些缺陷在超声波探伤过程中就会显示不合格。
本发明所涉及的合金结构钢锻件圆钢主要采用锻造的生产工艺，通过钢锭至加热炉加热，锻造压机、精锻成材、精整等主要产品生产工序，将9吨的八角钢锭，锭身上口尺寸
加热炉加热：为了提升16mn合金结构钢内部探伤质量，对钢锭在加热炉中的加热过程进行了对比试验，根据探伤结果的数据统计分析，对16mn合金结构钢的加热模型进行了调整优化，为了保证钢锭锻造温度的均匀性，确保锻造顺利，对钢锭在加热炉中加热时间长短对探伤结果的影响进行了对比试验，确定了16mn合金结构钢加热的最佳时间。
钢锭装入加热炉进行加热，加热以料温为准，工艺规范中的加热温度都是指料温，计算机显示的温度即为工艺温度；预热段温度不得高于工艺要求的最高装炉温度。
对于16mn合金结构钢，钢锭放进加热炉时，用测温仪进行测温记录钢锭温度t，当表面温度小于300℃按冷锭坯加热，钢锭表面温度300℃≤t＜400℃为半热钢锭，半热钢锭先按650～750℃预热2.5小时之后，再进行加热。钢锭表面温度400℃≤t＜650℃为热钢锭。温升速率≤60℃/h，加热至850±10℃，保持4h后，再温升，温升速率不限，加热至1230±10℃，保温8h后，开始出炉锻造。仔细检测记录每一炉的加热温度、升温速度及保温时间，确认钢温均匀。
锻造：本制造方法在45/50mn快锻机组制造，钢锭出炉后，进行沿帽口线压钳把，后放入漏盘放置2min后镦粗。一次墩粗至h为1050mm后，再拔长锻成800mm八角。加热后，当温度保在证850-900℃之间时不需要加热，再次镦粗h≤1060mm，采用单次双侧150-200mm压下量，拔长至700mm方坯，倒八角后用v形砧拔长至成品尺寸+(80-100)mm圆坯。压机开坯后，在保证终锻温度的前提下，可直接精锻；如需回炉，在1100±20℃保温≥3h后开锻。终锻温度≥850℃。锻后堆放空冷。
注意装炉方式，防止局部加热；调整测温仪表，精心加热操作，控制炉温、炉气流动，防止不均匀加热。
在锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力，容易引起裂纹，裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位，在16mn合金结构钢锻件圆钢的锻造过程中，应力裂纹是造成探伤不合格的主要原因之一。通过有效的锻造单道次大压下量破碎钢锭原有内部组织中的粗大柱状晶或枝晶，从而改变或减轻疏松和偏析；使钢锭疏松和显微气孔能充分压合，从而提高内部质量。在快锻设备允许的范围内，增加单道次最大压下量并控制连续道次压下量，有效地改善16mn合金结构钢锻件圆钢的内部质量。
通过冶炼、浇铸、加热、锻造等优化工艺制造出的16mn合金结构钢锻件圆钢，直径
实施例一
该实施例是运用本发明的制造方法来将9吨的吨的八角钢锭(锭身上口尺寸
采用该方法生产的
实施例二
该实施例是运用本发明的制造方法来将9吨的八角钢锭(锭身上口尺寸
采用该方法生产的
实施例三
该实施例是运用本发明的制造方法来将9吨的吨的八角钢锭(锭身上口尺寸
采用该方法生产的