一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法与流程

本发明涉一种热处理工艺，尤其涉及一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法。
背景技术：
：超超临界汽轮机组叶片，其工作温度达600℃以上、工作压力27-31Mpa。在这样恶劣的工作环境下，若材料的组织不均匀，将大大影响其疲劳寿命及高温蠕变性能，从而降低材料的使用寿命，增加机组的运行成本，浪费社会资源。超超临界汽轮机组叶片传统的锻后热处理为，锻后直接缓冷至120~150℃，然后入炉加热至760℃进行保温。按以上工艺进行热处理的锻件，能确保加工切削性能，但是其经常出现较严重的混晶及元素偏聚，造成后续调质处理后依然混晶及冲击韧性低而产生废品。技术实现要素：本发明的目的，就在于提供一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法，以解决上述问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法，包括以下步骤：（1）均匀化处理；（2）快速冷却至C曲线鼻尖温度进行组织转变；（3）降温至Ms点以下进一步进行组织转变；（4）加热，然后保温，使基体脱溶软化；（5）限速炉冷至出炉；作为优选的技术方案：步骤（1）所述的均匀化处理是，锻件锻造完后，将锻件直接装入940~960℃的待料炉中，以≤80℃/h的升温速度加热至1070~1090℃保温，保温时间为0.8~1.2h/100mm；作为优选的技术方案：步骤（2）所述的方法是，出炉空冷至表面温度620~650℃，然后立即进炉，以≤50℃/h的速度加热至720~740℃，保温30~40h/100mm；作为优选的技术方案：步骤（3）所述的方法是,出炉空冷至120~150℃，然后再入炉；作为优选的技术方案：步骤（4）所述的方法是,以≤100℃/h，升温至750~770℃，保温15~20h/100mm。作为优选的技术方案：步骤（5）所述的方法是，以≤80℃/h的速度，降温至500℃，出炉空冷。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明经过锻后直接进行热处理，不仅消除了锻造应力，而且使钢材组织均匀化，减少混晶，为后续调质处理做好充分准备，从而有效提高调质后的性能，尤其提高其冲击性能，冲击从传统工艺的KV216J左右提高至54J以上。附图说明图1是传统工艺的金相图；图2是本发明实施例1所得的产品的金相图；图3是本发明实施例2所得的产品的金相图；图4是本发明实施例3所得的产品的金相图。具体实施方式下面将结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法，包括以下步骤：（1）均匀化处理：锻件锻造完后，将锻件直接装入940℃的待料炉中，以80℃/h的升温速度加热至1070℃保温，保温时间为0.8h/100mm；（2）快速冷却至C曲线鼻尖温度进行组织转变：出炉空冷至表面温度620℃，然后立即进炉，以50℃/h的速度加热至720℃，保温30h/100mm；（3）降温至Ms点以下进一步进行组织转变：出炉空冷至120℃，然后再入炉；（4）加热，然后保温，使基体脱溶软化；以100℃/h，升温至750℃，保温15h/100mm；（5）限速炉冷至出炉；以80℃/h的速度，降温至500℃，出炉空冷，即得产品A，其金相图见图2，晶粒度均匀。实施例2一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法，包括以下步骤：（1）均匀化处理：锻件锻造完后，将锻件直接装入960℃的待料炉中，以70℃/h的升温速度加热至1090℃保温，保温时间为1.2h/100mm；（2）快速冷却至C曲线鼻尖温度进行组织转变：出炉空冷至表面温度650℃，然后立即进炉，以30℃/h的速度加热至740℃，保温40h/100mm；（3）降温至Ms点以下进一步进行组织转变：出炉空冷至150℃，然后再入炉；（4）加热，然后保温，使基体脱溶软化；以95℃/h，升温至770℃，保温20h/100mm；（5）限速炉冷至出炉；以75℃/h的速度，降温至500℃，出炉空冷，即得产品B，其金相图见图3，晶粒度均匀。实施例3一种超超临界汽轮机叶片钢的锻后热处理方法，包括以下步骤：（1）均匀化处理：锻件锻造完后，将锻件直接装入950℃的待料炉中，以60℃/h的升温速度加热至1080℃保温，保温时间为1.0h/100mm；（2）快速冷却至C曲线鼻尖温度进行组织转变：出炉空冷至表面温度635℃，然后立即进炉，以45℃/h的速度加热至730℃，保温35h/100mm；（3）降温至Ms点以下进一步进行组织转变：出炉空冷至135℃，然后再入炉；（4）加热，然后保温，使基体脱溶软化；以90℃/h，升温至760℃，保温18h/100mm；（5）限速炉冷至出炉；以60℃/h的速度，降温至500℃，出炉空冷，即得产品C，其金相图见图4，晶粒度均匀。实施例4实施例1-3所得产品A,B,C的性能测试，见表1：表1产品A,B,C的性能测试结果参数抗拉强度Rm屈服强度RP0.2断后伸长率A断面收缩率Z冲击功KV2单位MpaN/mm2％％J实施例1结果951822196154实施例2结果1000861266660实施例3结果968853236356另外，持久性能：应力275MPa温度650℃下持久断裂时间产品A为150h，产品B为186h，产品C为163h。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3