一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，依次包括如下步驟：a)第一等溫階段、b)第一升溫階段、c)第二等溫階段、d)第二升溫階段、e)均溫保溫階段、f)水淬油冷、g)第三等溫階段、i)均熱保溫、j)冷卻、k)出爐。本發(fā)明采用水淬油冷代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油冷工藝，既可保證工件得到馬氏體組織，提高工件強度和硬度，又可降低工件在馬氏體區(qū)的冷卻速度，減少組織應(yīng)力?；鼗饻囟冉档?，鍛件的強度和韌性有了明顯提高，綜合力學性能較好，強度等級由原來的550Mpa提高到670Mpa以上，效果較為明顯，此種熱處理方法也適應(yīng)于其他28CrMoNiV的轉(zhuǎn)子鍛件。
【專利說明】-種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鍛件的熱處理方法，特別設(shè)及一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 工業(yè)汽輪機廣泛地應(yīng)用于電力、冶金、石油化工等行業(yè)，而轉(zhuǎn)子是工業(yè)汽輪機的重 要部件，它的尺寸隨著單機尺寸的增大而不斷增大，它的性能高低直接影響到工業(yè)汽輪機 是否安全、穩(wěn)定地運行。
[0003] 調(diào)質(zhì)熱處理是大型汽輪機轉(zhuǎn)子鍛件獲得優(yōu)良機械性能的常用方法。調(diào)質(zhì)處理即澤 火加高溫回火的熱處理工藝，調(diào)質(zhì)可W使鋼的性能得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和初 性都較好，具有良好的綜合機械性能。本申請針對工業(yè)汽輪機用28CrMoNiV大型轉(zhuǎn)子鍛件， 研究一種提高其機械性能的熱處理方法。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理 方法，能夠顯著提高轉(zhuǎn)子鍛件強度和初性，滿足工業(yè)汽輪機轉(zhuǎn)子更高的強度要求，且實現(xiàn)降 本增效。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，依次包括如 下步驟：
[0006] a)第一等溫階段:將工件在348~352°C溫度下等溫2小時；
[0007] b)第一升溫階段:緩慢加熱，加熱時間大于等于6小時，使溫度升高到718~722°C; [000引C)第二等溫階段:在718~722°C的溫度下維持等溫3小時；
[0009] d)第二升溫階段:緩慢加熱，加熱時間為2小時，使溫度升高到948~952。
[0010] e)均溫保溫階段:在948~952°C溫度下，保溫3小時使工件各部位的溫度達到均 勻，然后再在工件各部位均溫的情況下，保溫7小時；
[0011] f)水澤油冷:采用水澤和油冷相結(jié)合的方式進行冷卻，使工件溫度降低到％8~ 352 °C,
[0012] g)第S等溫階段:在348~352°C的溫度下維持等溫3小時；
[OOK] 11)第立升溫階段:緩慢加熱，加熱時間大于等于7小時，使溫度升高到658~662。
[0014] i)均熱保溫:在658~662°C溫度下，使工件各部位溫度均勻，并維持保溫20小時； [001引 j)冷卻:采用小于等于25°C/h的速度進行冷卻，將溫度降低到小于等于250。
[0016] k)出爐:在小于等于250°C的溫度下，進行出爐，完成熱處理過程。
[0017] 作為優(yōu)選，所述a)步驟中的溫度為350°C。
[0018] 作為優(yōu)選，所述b)步驟中的溫度為720°C。
[0019] 作為優(yōu)選，所述d)步驟中的溫度為950°C。
[0020] 作為優(yōu)選，所述f)步驟中的溫度為350°C。
[0021] 作為優(yōu)選，所述h)步驟中的溫度為660°C。
[0022] 本發(fā)明的有益效果:采用水澤油冷代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油冷工藝，既可保證工件得到馬氏 體組織，提高工件強度和硬度，又可降低工件在馬氏體區(qū)的冷卻速度，減少組織應(yīng)力。回火 溫度降低，鍛件的強度和初性有了明顯提高，綜合力學性能較好，強度等級由原來的550Mpa 提高到670MpaW上，效果較為明顯，此種熱處理方法也適應(yīng)于其他28CrMoNiV的轉(zhuǎn)子鍛件。
[0023] 本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。 【【附圖說明】】
[0024] 圖1是本發(fā)明一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法的示意圖。 【【具體實施方式】】
[0025] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本 發(fā)明進行進一步詳細說明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明， 并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在W下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，W避 免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0026] 參閱圖1，一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，依次包括如下步驟：
[0027] a)第一等溫階段:將工件在350°C溫度下等溫2小時；
[0028] b)第一升溫階段:緩慢加熱，加熱時間大于等于6小時，使溫度升高到720°C;
[0029] C)第二等溫階段:在720°C的溫度下維持等溫3小時；
[0030] d)第二升溫階段:緩慢加熱，加熱時間為2小時，使溫度升高到950°C;
[0031] e)均溫保溫階段:在950°C溫度下，保溫3小時使工件各部位的溫度達到均勻，然后 再在工件各部位均溫的情況下，保溫7小時；
[0032] f)水澤油冷:采用水澤和油冷相結(jié)合的方式進行冷卻，使工件溫度降低到350°C， 此步驟冷卻到350°C即可，不限定冷卻需要的時間；水澤油冷法是指先在空氣中預(yù)冷2~3分 鐘，再豎直放入裝有清水的澤火槽中進行水冷卻，然后轉(zhuǎn)入油冷卻，油冷卻采用N15機油；
[0033] g)第S等溫階段:在350°C的溫度下維持等溫3小時；
[0034] h)第S升溫階段:緩慢加熱，加熱時間大于等于7小時，使溫度升高到660°C;
[0035] i)均熱保溫:在660°C溫度下，使工件各部位溫度均勻，并維持保溫20小時；
[0036] j)冷卻:采用小于等于25°CA的速度進行冷卻，將溫度降低到小于等于250°C;
[0037] k)出爐:在小于等于250°C的溫度下，進行出爐，完成熱處理過程。
[0038] 根據(jù)JB/T 7022-2014標準的要求，傳統(tǒng)的生產(chǎn)28CrMoNiV轉(zhuǎn)子鍛件的強度等級是 550Mpa，現(xiàn)經(jīng)過我公司的試驗及探索，可W把強度等級提高到670Mpa，強度和初性都有所提 高，效果極為明顯，滿足了工業(yè)汽輪機轉(zhuǎn)子更高的強度要求，且實現(xiàn)了降本增效。
[0039] 選取四件轉(zhuǎn)子產(chǎn)品作為研究對象，材料均為28CrMoNiV，材料標準按JB/T7022- 2014要求。鋼錠在1270°C加熱后在45MN油壓機上鍛造，進行兩次鐵粗和兩次拔長，總鍛造比 >10。爐冷后進行熱處理。其中四件產(chǎn)品基本信息如表1所示。
[0040] 表1:產(chǎn)品基本信息
[0041]
[0042] 預(yù)備熱處理后將鍛件粗加工，再進行本申請中的調(diào)質(zhì)處理。1#產(chǎn)品和2#產(chǎn)品按照 傳統(tǒng)工藝進行調(diào)質(zhì)，3#產(chǎn)品和4#產(chǎn)品按照本申請圖1所示的工藝進行調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)后分別取縱 向試樣，測得的力學性能如表3所示，表2為JB/T 7022-2014標準中要求的力學性能。
[0043] 表2:28CrMoNiV材料機械性能(JB/T 7022-2014標準）
[0044]
[0045]
[0046]
[0047] 對比W上四個鍛件可W看出，兩種熱處理工藝的不同之處在于，采用水澤油冷代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的油冷工藝，回火溫度由690°C降低為660°C，鍛件的強度和初性有了明顯提高，綜合 力學性能較好，強度等級由原來的550Mpa提高到670Mpa，效果較為明顯。
[004引采用水澤油冷代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油冷工藝，既可保證工件得到馬氏體組織，提高工件強 度和硬度，又可降低工件在馬氏體區(qū)的冷卻速度，減少組織應(yīng)力。回火溫度由690°C降低為 660°C，初性并沒有降低太多，強度有了大大提高。此種熱處理方法也適應(yīng)于其他28CrMoNiV 的轉(zhuǎn)子鍛件。
[0049] W上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，其特征在于:依次包括如下步驟： a) 第一等溫階段:將工件在348~352°C溫度下等溫2小時； b) 第一升溫階段:緩慢加熱，加熱時間大于等于6小時，使溫度升高到718~722°C; c) 第二等溫階段:在718~722°C的溫度下維持等溫3小時； d) 第二升溫階段:緩慢加熱，加熱時間為2小時，使溫度升高到948~952 °C; e) 均溫保溫階段:在948~952°C溫度下，保溫3小時使工件各部位的溫度達到均勻，然 后再在工件各部位均溫的情況下，保溫7小時； f) 水淬油冷:采用水淬和油冷相結(jié)合的方式進行冷卻，使工件溫度降低到348~352°C， g) 第三等溫階段:在348~352°C的溫度下維持等溫3小時； h) 第三升溫階段:緩慢加熱，加熱時間大于等于7小時，使溫度升高到658~662°C; i) 均熱保溫:在658~662 °C溫度下，使工件各部位溫度均勻，并維持保溫20小時； j) 冷卻:采用小于等于25°C/h的速度進行冷卻，將溫度降低到小于等于250°C; k) 出爐:在小于等于250 °C的溫度下，進行出爐，完成熱處理過程。2. 如權(quán)利要求1所述的一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，其特征在于:所述a)步驟中 的溫度為350 °C。3. 如權(quán)利要求2所述的一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，其特征在于:所述b)步驟中 的溫度為720 °C。4. 如權(quán)利要求3所述的一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，其特征在于:所述d)步驟中 的溫度為950 °C。5. 如權(quán)利要求4所述的一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，其特征在于:所述f)步驟中 的溫度為350 °C。6. 如權(quán)利要求5所述的一種高性能轉(zhuǎn)子鍛件的熱處理方法，其特征在于:所述h)步驟中 的溫度為660 °C。
【文檔編號】C21D9/00GK106048146SQ201610546663
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】王小倩, 葉偉, 郝明閃, 費海良
【申請人】杭州汽輪鑄鍛有限公司