[發明專利]2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝

在審

• 申請號: 201710137793.5
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106903246A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 葉玉娟;高全德;孟祥順;趙東
• 申請（專利權）人: 中原特鋼股份有限公司
• 主分類號: B21J1/06
• 分類號: B21J1/06;B21J5/00;B21J9/20;B21K3/04
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司41102
• 代理人: 亢志民

技術領域

本發明涉及鋼鐵材料制造工藝控制領域，尤其涉及一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝。

背景技術

目前對于2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼常規的生產方法是：按自由鍛件加熱通用技術要求Ⅲ組鋼進行加熱，采用油（水）壓機鍛造成型，不僅鍛造余量大、鍛造變形量、變形速度及變形溫度很難精確控制，同時組織中δ-鐵素體含量高，鍛造極易開裂，并嚴重影響其強韌性，生產成本及廢品率較高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中生產的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼組織中δ-鐵素體含量高、鍛造極易開裂并嚴重影響其強韌性的缺點而提供一種解決2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件開裂問題、滿足其強韌性要求、減少了機加工余量且提高生產效率的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，該鍛造工藝包括：鍛前加熱時，控制入爐溫度不超過600℃，并在該溫度下保溫3～5小時，低溫升溫速度不超過70℃/h，同時在650～750℃均、保溫6～8小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造；鍛造時，充分利用精鍛機的設備優勢，采取A、B兩夾爪橫向拉打或推打鍛造，上料后，夾持錠尾端，將冒口端指向B夾頭。

控制第一道次壓下量為20mm，推打速度為2m/min，以改善鍛件內部塑性。

主變形鍛造時嚴格控制每道次壓下量為40mm，鍛打速度不超過4m/min，確保鍛件內部充分鍛透并減少應力的產生。

控制最后一道次拉打速度為1.5m/min，以保證鍛件表面質量。

為保持良好的鍛造塑性及避免δ-鐵素體的產生，整個鍛造過程控制始鍛溫度為960～990℃，終鍛溫度為850～880℃。

其中最優的鍛造溫度為860℃，控制最后一道次鍛造時，始鍛溫度不超過920℃，最后一道次的終鍛溫度不超過870℃。

本發明的技術方案產生的積極效果如下：本發明解決了2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件鍛造過程中開裂、退火組織中δ-鐵素體含量高、鍛件強韌性差的技術難題，不僅使產品質量得到保證，而且該生產方法的機械加工余量小、生產效率高、降低了生產成本，同時鍛件鍛透性好，各部分的力學性能均勻且強韌性高，延長了使用壽命，生產工藝更加經濟、科學。

鍛前加熱時，根據該材料合金元素含量高、熱傳導率低、鍛造塑性差的特點，為防止低溫加熱時產生溫度應力及組織應力而開裂，控制入爐溫度不超過600℃并在該溫度下保溫3～5小時，之后以不超過70℃/h的升溫速度升溫至650～750℃均、保溫6～8小時，使電渣錠內外溫度充分一致，避免因溫度應力開裂，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，為確保電渣錠充分熱透并盡量減少或避免δ-鐵素體的析出，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造。

鍛造過程按如下控制變形量，控制第一道壓下量為20mm，主要目的是改善鑄態組織、提高鍛造塑性；主變形每道次壓下量為40mm，控制拉打速度為4m/min，推打速度為2m/min，為保證鍛件表面質量，控制最后一道次拉打速度為1.5m/min；同時，鍛造過程中反復測溫，整個鍛造過程，保持鍛造溫度在850～990℃之間，其中860℃為最優溫度；同時控制最后一道次鍛造時，溫度不超過920℃時方可開始鍛造，這樣既可確保鍛件內部充分鍛透，又可避免溫升引起鍛件內部產生大量δ-鐵素體及產生應力引起鍛造開裂。

附圖說明

圖1為本發明實施例的汽輪機葉片鋼鍛前加熱規范曲線圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步闡述與說明。

實施例一

2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，以直徑為φ125mm規格（鍛坯尺寸為φ140mm）的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件為例，進行分析。該規格葉片用鋼鍛前加熱規范如圖1，控制入爐溫度不超過600℃并在該溫度下保溫3小時，之后以不超過70℃/h的升溫速度升溫至650～750℃均、保溫6小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃并保溫4小時后降溫至1100±10℃，保溫2小時出爐鍛造；鍛造過程控制變形量、變形速度及變形溫度，確保均勻變形，避免組織及溫度應力。