[發(fā)明專利]一種超臨界汽輪機(jī)組調(diào)節(jié)閥碟鍛件的熱處理工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010186128.3
• 申請(qǐng)日: 2010-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101942549A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鄂;劉高賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德陽(yáng)市秦南鑄鍛鋼制造有限公司
• 主分類號(hào): C21D9/00
• 分類號(hào): C21D9/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超臨界汽輪機(jī)組用大型調(diào)節(jié)閥碟鍛件的熱處理工藝。?

背景技術(shù)

閥碟鍛件是火力發(fā)電廠蒸汽調(diào)配機(jī)構(gòu)中的重要大型鍛件。一種超臨界機(jī)組調(diào)節(jié)閥碟鍛件材質(zhì)選用2Cr12NiMo1W1V鋼，屬馬氏體型耐熱鋼。超臨界機(jī)組的參數(shù)要求：蒸汽溫度(℃)≤566；蒸汽壓力(MPa)為：24～26；常用機(jī)組功率為：600～1000MW。?

目前，有幾種調(diào)節(jié)閥碟鍛件交貨尺寸為：大端外徑670～977mm、內(nèi)徑500～830mm，小端外徑584～854mm、內(nèi)徑464～714mm，中間隔板(帶小內(nèi)孔徑111～210mm)厚度155～185mm，總高度850～1311mm，交貨單重1121Kg～2476Kg，粗加工單重1421Kg～2800Kg。?

調(diào)節(jié)閥碟鍛件常溫力學(xué)性能要求：σ_0.02≥620Mpa、σ_b≥965Mpa、δ₄≥12％、Ψ≥25％、AKv≥13.5J、HB＝290～331；金相組織要求：晶粒度大于等于3級(jí)，組織為回火馬氏體，δ鐵素體≤3％；鍛件高溫持久性能要求：溫度649℃、應(yīng)力179Mpa，斷裂時(shí)間大于等于25小時(shí)。?

調(diào)節(jié)閥碟鍛件無(wú)損檢測(cè)要求：超聲波檢驗(yàn)按DW801A5022A-2001標(biāo)準(zhǔn)評(píng)點(diǎn)1，即缺陷小于Φ1.4mmFBH；磁粉檢驗(yàn)按SW801A5002B-2006標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)；滲透檢驗(yàn)按DW801A5005B-2006標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)。?

本鍛件用鋼是采用電爐+電渣重熔冶煉，在大型壓力機(jī)上鍛造成型，經(jīng)鍛后熱處理后拉荒加工、超聲波預(yù)檢、晶粒度預(yù)檢，經(jīng)粗加工后性能熱處理、理化檢驗(yàn)、無(wú)損檢驗(yàn)，均合格后加工符訂貨圖交貨。?

2Cr12NiMo1W1V鋼是采用電渣重熔冶煉，含氫量高，白點(diǎn)敏感性強(qiáng)；該鋼屬高合金馬氏體鋼，有強(qiáng)烈組織遺傳性，易粗晶混晶；鍛造不當(dāng)產(chǎn)生的嚴(yán)重粗晶，將大大增加熱處理細(xì)化晶粒的難度；過(guò)冷奧氏體很穩(wěn)定，應(yīng)充分過(guò)冷促相變，利?于重結(jié)晶細(xì)化；淬火時(shí)應(yīng)快冷深冷、淬火開(kāi)裂危險(xiǎn)性大。因此，為滿足上述力學(xué)性能要求、無(wú)損檢測(cè)等要求，在鍛后熱處理和性能熱處理上其主要技術(shù)難度：?

1、鍛后兩次充分過(guò)冷促相變，利于細(xì)化晶粒和去氫防白點(diǎn)。但是，如果過(guò)冷溫度，過(guò)冷時(shí)間控制不當(dāng)?shù)脑?，?huì)因冷過(guò)頭了要產(chǎn)生裂紋而報(bào)廢；如果冷不到位會(huì)因相變不充分造成粗晶混晶，且去氫效果差易產(chǎn)生白點(diǎn)報(bào)廢。?

2、拉荒加工的鍛件應(yīng)進(jìn)行超聲波預(yù)檢，缺陷超標(biāo)件應(yīng)停止工序。若仍然粗晶，粗晶反射直接影響超聲波檢測(cè)能力，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法探傷。?

3、拉荒加工的鍛件應(yīng)進(jìn)行晶粒度預(yù)檢，若晶粒度≤3級(jí)，在性能熱處理前應(yīng)增加一次細(xì)化晶粒處理。?

4、鍛件性能熱處理是以獲得服役時(shí)需要的良好高溫性能為目標(biāo)，適當(dāng)高溫奧氏體化、快冷深冷和充分回火至為關(guān)鍵。但如工藝參數(shù)不當(dāng)或控制出現(xiàn)大的偏差，就有可能造成力學(xué)性能或(和)晶粒度、組織不合格，甚至造成淬火裂紋而報(bào)廢。?

5、強(qiáng)度和韌性(沖擊功)是有矛盾的。本發(fā)明涉及鍛件的抗拉強(qiáng)度、韌性(沖擊功)要求值都很高，正常處理富裕量均很小，若工藝參數(shù)不當(dāng)，將直接影響強(qiáng)度和韌性之間的弱平衡點(diǎn)，造成性能不合而返修。?

6、重新奧氏體化晶粒有長(zhǎng)大傾向。因此重新調(diào)質(zhì)前應(yīng)進(jìn)行一次細(xì)化晶粒處理，重調(diào)質(zhì)工藝參數(shù)需適當(dāng)調(diào)整。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種不產(chǎn)生裂紋、白點(diǎn)；σ_b≥965Mpa、AKv≥13.5J、持久強(qiáng)度649℃、179Mpa、斷裂時(shí)間≥25小時(shí)，晶粒度≥3級(jí)，組織為回火馬氏體、δ鐵素體量≤3％；鍛件組織細(xì)化均勻等優(yōu)點(diǎn)的超臨界汽輪機(jī)組調(diào)節(jié)閥碟鍛件的熱處理工藝。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案是：?

一種超臨界汽輪機(jī)組調(diào)節(jié)閥碟鍛件的熱處理工藝，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：?

A、在鍛件鍛完后表面溫度≥450℃時(shí)裝入500℃～600℃的熱處理爐中待?料，保持2小時(shí)；?

B、在爐內(nèi)降溫到250℃～300℃后，過(guò)冷保持12～15小時(shí)；?

C、以每小時(shí)不大于30℃升溫至680℃～720℃，保持3～4小時(shí)；?

D、以每小時(shí)不大于90℃升溫至980℃～1000℃重結(jié)晶，保持10～12小時(shí)；?

E、通過(guò)空冷(或在爐內(nèi)冷卻至600℃后空冷)至200℃～250℃，再裝入250℃～280℃回火爐中，過(guò)冷保持10～12小時(shí)；?

F、以每小時(shí)不大于30℃升溫至680℃～700℃回火去氫，保持120～150小時(shí)；?