應用于電力、石化等領(lǐng)域中關(guān)鍵部位的大型筒體鍛件,產(chǎn)品的綜合性能至關(guān)重要。而綜合性能主要依賴(lài)于兩個(gè)方面的因素，一個(gè)是材料的化學(xué)成分，另一個(gè)是產(chǎn)品的晶粒結構。由于在我國現有情況下，大型筒體件的材料基本采用國外系列鋼種，產(chǎn)品的成分不可能做很大的調整，因此，提高產(chǎn)品綜合性能的關(guān)鍵就在于如何使其具有良好的晶粒結構。晶粒結構包括晶粒的大小、形狀、排列和方向等。以核反應堆壓力殼為例，韌性指標是其綜合性能的主要體現。

        研究表明，晶粒結構對于產(chǎn)品韌性指標的影響非常明顯?？梢?jiàn)，在材料成分基本確定的前提下，產(chǎn)品綜合性能的提高很大程度上依賴(lài)于晶粒結構的改變,尤其是晶粒細化和分布均勻。因此，在大型筒體鍛件的成形制造過(guò)程中，組織性能控制，即晶粒細化和晶粒均勻化控制，成為了產(chǎn)品質(zhì)量和綜合性能控制的關(guān)鍵所在。

一.冶煉與澆鑄

        大型簡(jiǎn)體鍛件多應用于核電、石化等重要基礎行業(yè)重大裝備中的核心部件，不僅要求材料成分達標，更要求內部質(zhì)量過(guò)關(guān)，氣孔、夾雜、疏松和偏析等常見(jiàn)缺陷降低。專(zhuān)門(mén)針對大型筒體鍛件的空心鋼錠在20世紀60年代出現，并在其后的幾十年間逐漸發(fā)展成熟?？招匿撳V的主要質(zhì)量特點(diǎn)在于，鋼錠壁厚較薄,內外表面同時(shí)進(jìn)行冷卻，因此，較快的冷速可以抑止較大的偏率提高材料的均質(zhì)性，并在內表面形成較細的晶粒,提高鑄錠內表面質(zhì)量。

二.鍛造

        鍛造工藝的主要作用是，產(chǎn)品外觀(guān)初步成形，破碎鑄造組織，鍛合內部孔隙性缺陷,防止內部萌生新裂紋，同時(shí)使晶粒細化、均勻化。大型簡(jiǎn)體鍛件的鍛造一般采用如下工藝流程:粗鍛切除水冒口—鐓 粗沖孔--芯軸拔長(cháng)-—芯軸擴孔—--精鍛成形。當今大型筒體鍛件成形制造的趨勢主要體現在大型化和細觀(guān)化兩個(gè)方面。在大型化方面,大型簡(jiǎn)體鍛件由于其應用產(chǎn)品的不斷升級，筒體自身尺寸規格不斷的提高成為了大勢所趨，逐漸挑戰水壓機制造尺寸極限，因此，世界各家大型筒體鍛件生產(chǎn)商也在研發(fā)新的成形技術(shù)以適應大外徑尺寸產(chǎn)品的需求。

三.熱處理

        熱處理的主要作用是消除鍛造應力，降低鍛件表面硬度，提高機加工性能;調整和改善在鍛造過(guò)程中形成的過(guò)熱與粗大組織，降低鍛件內部化學(xué)成分與金相組織的不均勻性,細化晶粒，提高產(chǎn)品綜合性能。大型簡(jiǎn)體鍛件的熱處理工藝一般分為預備熱處理和性能熱處理。預備熱處理一般在鍛后熱處理中成主要目的是調整和細化晶粒，一般采用多次正火的方法，且正火溫度逐漸降低。

四.小結

        在上述工藝流程中,冶煉澆鑄、鍛造和熱處理均屬于熱加工范圍，即在材料再結晶溫度以上進(jìn)行的加工過(guò)程,因此三道工序都可以控制和改變產(chǎn)品的晶粒結構。而對于大型鍛件而言，由于其質(zhì)量和厚度都很大，受其傳熱特性的限制，冷卻速度很難取得很大，因此，很難完全通過(guò)澆鑄和熱處理來(lái)控制其內部晶粒結構。采用反復奧氏體化的方法，則會(huì )延長(cháng)產(chǎn)品生產(chǎn)周期，耗費大量能源。而鍛造過(guò)程兼顧產(chǎn)品成形和晶粒細化，可以通過(guò)不同的鍛造工藝保證產(chǎn)品成形，并利用熱變形過(guò)程中各種軟化機制來(lái)細化鍛件內部的細觀(guān)晶粒組織，是控制產(chǎn)品組織性能非常重要的手段。

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