CN101831535B - 超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，采用以下方法对X12CrMoWVNbN10-1-1和Cr10.5Mo1W1NiVNbN超超临界机组高中压转子钢进行锻后热处理：第一步，奥氏体均匀化处理，第二步，空冷至平衡组织转变温度进行组织转变，第三步，组织整体软化第四步，限速炉冷至出炉。本发明经过锻后直接进炉进行奥氏体化，时间短，奥氏体效果好，不仅消除了锻造应力，而且使锻件内外组织达到均匀化。本发明操作简单，成本降低，能源消耗少，能够满足工件要求的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，具体涉及一种超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法。
背景技术
对于大截面、大吨位的超超临界高中压转子钢，传统的锻后热处理工艺，如图1所示，是在锻后空冷至680～780℃时，装入690℃待料炉，然后在690℃下保温200小时进行组织转变，再以≤8℃/h炉冷至240℃，保温充分转变，再升到720℃保温22小时后进行组织整体软化，最后炉冷以≤8℃/h炉冷至180℃完成锻后热处理。
按以上工艺处理的锻件能确保机加工切削性能，但其晶粒粗大，探伤衰减系数达不到探伤要求，内部呈现网状或团絮状的“类屈氏体”组织，影响工件性能。研究表明，这是由于锻后未进行奥氏体均匀化处理而直接冷却后等温转变，从而造成致组织晶粒度不均，内外成分差别大，混晶现象严重。因此，采用该工艺处理出来的工件很难通过检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，它可以使锻件内外组织达到均匀化。
为解决上述技术问题，本发明超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法的技术解决方案为：
采用以下方法对X12CrMoWVNbN10-1-1和Cr10.5Mo1W1NiVNbN超超临界机组高中压转子钢进行锻后热处理：
第一步，奥氏体均匀化处理：锻件终锻完工后，将锻件直接放入温度为950±10℃的待料炉，以≤50℃/h的升温速度升至1050±10℃保温，保温时间为0.5～1h/100mm。
第二步，空冷至平衡组织转变温度进行组织转变：空冷至锻件表面温度580～620℃，后立即进炉，炉温控制在690±10℃，保温时间为15h/100mm，进行平衡组织转变；再以≤8℃/h限速炉冷至240℃±10℃保温，保温时间为2h/100mm，进行剩余组织充分转变。
第三步，组织整体软化；以≤15℃/h的速度升至720±10℃，保温2h/100mm进行组织整体软化。
第四步，限速炉冷至出炉。以≤8℃/h限速炉冷至≤180℃出炉完成锻后热处理。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明经过锻后直接进炉进行奥氏体化，时间短，奥氏体化效果好，不仅消除了锻造应力，而且使锻件内外组织达到均匀化。
本发明操作简单，成本降低，能源消耗少，能够满足工件要求的性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有技术超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法；
图2是本发明超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法。
具体实施方式
如图2所示，本发明超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，采用以下方法对X12CrMoWVNbN10-1-1和Cr10.5Mo1W1NiVNbN超超临界机组高中压转子钢进行锻后热处理：
第一步，奥氏体均匀化处理：锻件终锻完工后(此时锻件温度约900℃，心部温度约1000℃)，不进行空冷，将锻件直接放入温度为950±10℃的待料炉，以≤50℃/h的升温速度升至1050±10℃保温，保温时间为0.5～1h/100mm(即对于直径为100mm的锻件保温0.5～1小时，则对于直径为1200mm的锻件保温6～12小时)，进行奥氏体组织均匀化处理，消除锻造应力，调整晶粒度和均匀奥氏体组织以得到良好的基体组织；
第二步，空冷至平衡组织转变温度进行组织转变：空冷至锻件表面温度580～620℃，后立即进炉，炉温控制在690±10℃，保温时间为15h/100mm，进行平衡组织转变；再以≤8℃/h限速炉冷至240℃±10℃保温，保温时间为2h/100mm，进行剩余组织充分转变。
第三步，组织整体软化：保温结束后，以≤15℃/h的速度升至720±10℃，保温2h/100mm进行组织整体软化；
第四步，限速炉冷至出炉：以≤8℃/h限速炉冷至≤180℃出炉完成锻后热处理。
由于该钢种在料温1040℃下保温约12小时晶粒不会加剧长大，本发明综合考虑炉温与料温的温差，以及锻件的截面、终锻温度等因素，最终确定炉温为1050±10℃，保温时间为0.5～1h/100mm。
本发明摒弃了在锻后进行空冷的传统工艺方法，而是将终锻完工后的锻件直接放入950±10℃的高温待料炉，将其升温至1050±10℃，充分利用了锻件的锻后余热，不仅能够节约能源，而且能够在较短的时间内达到保温温度，使内外温度达到一致，从而消除了锻造应力，使再结晶充分，升温后的保温较短时间可得到较均匀的奥氏体组织，调整了晶粒度，为后续平衡组织的获得奠定了良好的基础，使第一热处理UT检测合格率提高，能满足探伤要求，为以后的性能热处理作好组织准备。
Claims (4)
1.一种超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，其特征在于，采用以下方法对X12CrMoWVNbN10-1-1和Cr10.5Mo1W1NiVNbN超超临界机组高中压转子钢进行锻后热处理：
第一步，奥氏体均匀化处理；所述第一步的奥氏体均匀化处理方法是，锻件终锻完工后，将锻件直接放入温度为950±10℃的待料炉，以≤50℃/h的升温速度升至1050±10℃保温，保温时间为0.5～1h/100mm；
第二步，空冷至平衡组织转变温度进行组织转变；
第三步，组织整体软化；
第四步，限速炉冷至出炉。
2.根据权利要求1所述的超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，其特征在于：所述第二步的方法是，空冷至锻件表面温度580～620℃，后立即进炉，炉温控制在690±10℃，保温时间为15h/100mm，进行平衡组织转变；再以≤8℃/h限速炉冷至240℃±10℃保温，保温时间为2h/100mm，进行剩余组织充分转变。
3.根据权利要求1所述的超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，其特征在于：所述第三步的方法是，以≤15℃/h的速度升至720±10℃，保温2h/100mm进行组织整体软化。
4.根据权利要求1所述的超超临界高中压转子钢的锻后热处理方法，其特征在于：所述第四步的方法是，以≤8℃/h限速炉冷至≤180℃出炉完成锻后热处理。
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