[發明專利]能提高PCrNi3MoVA材料鍛件延伸率的熱處理方法

有效

• 申請號: 201810847640.4
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108914004B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 湯晶晶;張承峰;熊武;劉國平;周預平;鄒泉;馬曉兵;潘小飛;羅波
• 申請（專利權）人: 武漢重工鑄鍛有限責任公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/42
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

本發明涉及一種能提高PCrNi3MoVA材料鍛件延伸率的熱處理方法，正火，先加熱到610～650℃保溫，再升溫至880～900℃均溫后保溫，冷至室溫；淬火，先加熱到610～650℃保溫，再升溫至860～880℃均溫后保溫，降溫淬火，出爐用水冷、空氣冷、二次水冷，再油冷方式降溫淬火；高溫回火，先加熱到320～350℃保溫，再升溫至580～610℃均溫后保溫；隨爐冷卻至400℃后，出爐空氣冷。本發明采用正火+降溫淬火+高溫回火的熱處理方式，可熱處理有效截面為φ101mm～φ250mm的材料鍛件，經本發明熱處理的材料鍛件延伸率可達16％～19％，能滿足超高壓力容器鍛件的技術要求，生產過程操作性強。

技術領域

本發明涉及一種中合金結構鋼用大截面超高壓容器鍛件生產技術領域，主要涉及一種能提高PCrNi3MoVA材料鍛件延伸率的熱處理方法。

背景技術

一般的PCrNi3MoVA熱處理鍛件的有效截面≤100mm的小型鍛件。其化學成分(％，wt，熔煉分析)如下：C:0.32％～0.42％，Si:0.17％～0.37％，Mn:0.20％～0.80％，P≤0.012％，S≤0.008％，Cr:1.20％～1.50％，Ni:3.00％～3.50％，Mo:0.35％～0.45％，V：0.10％～0.25％，Cu≤0.20。其熱處理方法是：加熱到860～880℃淬火，保溫時間按2h/100mm計算。回火：加熱到550～620℃均溫后保溫，保溫時間按2.0h/100mm計算，開出臺車出爐空冷。小型鍛件性能測試的取樣位置在距表面1/2壁厚處。經測試，在保證強度、沖擊的情況下，延伸率都只能達到14％，而標準要求的延伸率是16％。

由于該材料具有高強度和高沖擊韌性，已被廣泛運用于超高壓力容器鍛件中，隨著壓力容器設備使用的領域越來越廣泛，壓力容器設備的壓力和截面也越來越大，因此該材料所要求的延伸率在大截面的鍛件中，采用常規的調質熱處理方法很難滿足其延伸率要求，必須采用提高大截面延伸率熱處理工藝的成分配比，熱處理方式及溫度，使鍛件各項性能滿足技術要求。

發明內容

本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種具有高強度，高塑性和高沖擊韌性，可滿足大截面用超高壓容器鍛件使用的能提高PCrNi3MoVA材料鍛件延伸率的熱處理方法。

本發明目的實現方式為，能提高PCrNi3MoVA材料鍛件延伸率的熱處理方法，PCrNi3MoVA材料鍛件的化學成分％，wt，熔煉分析如下：C:0.32％～0.36％，Si:0.25％～0.35％，Mn:0.60％～0.75％，P:0.005％～0.008％，S≤0.005％，Cr:1.40％～1.50％，Ni:3.40％～3.50％，Mo:0.35％～0.45％，V：0.18％～0.25％，Cu：0.10％～0.15％，其余元素滿足要求；

熱處理的具體步驟如下：

1)先將PCrNi3MoVA材料鍛件加熱到610～650℃，并保溫2小時，再升溫至880～900℃，均溫后保溫，保溫時間按1.0h/100mm計算，后用鼓風冷卻至室溫；

所述100mm指的是材料鍛件熱處理的有效截面；

2)將經步驟1)冷卻至室溫的PCrNi3MoVA材料鍛件先加熱到610～650℃并保溫2小時，再升溫至860～880℃，均溫后保溫，保溫時間按0.8h/100mm計算；再將溫度速降至780～800℃，保溫1～2小時后，出爐淬火；

所述100mm指的是材料鍛件熱處理的有效截面；

所述淬火方式為水冷、空氣冷、二次水冷，再油冷；水冷時間按1.5s/mm計算，空氣冷時間按0.6s/mm計算，二次水冷時間按0.9s/mm計算，油冷時間按10s/mm計算；

所述mm指的是材料鍛件熱處理的有效截面；