[發(fā)明專(zhuān)利]平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910024195.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109517953B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新權(quán);張忠;周揚(yáng);丁棟;孫風(fēng)軍;封嗣虎;宗明明;門(mén)若男
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫透平葉片有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21D6/00
• 分類(lèi)號(hào): C21D6/00;C21D1/18
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明涉及平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的熱處理方法，所述方法為：將經(jīng)過(guò)淬火處理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼升溫至580?620℃并保溫，保溫完成后快速冷卻；將冷卻后的葉片鋼升溫至530?550℃并保溫，保溫完成后緩慢冷卻。本發(fā)明通過(guò)對(duì)淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼進(jìn)行兩次回火處理，并調(diào)整其溫度及冷卻工藝，使其在同時(shí)滿足沖擊值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，韌性和強(qiáng)度相對(duì)有了進(jìn)一步的改善，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的目的，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及透平葉片的熱處理工藝領(lǐng)域，具體涉及馬氏體不銹鋼透平葉片的熱處理工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的熱處理方法。

背景技術(shù)

透平葉片是透平機(jī)械(如汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)等)中用以引導(dǎo)流體按一定方向流動(dòng)，并推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的重要部件。裝在殼體上的葉片稱(chēng)靜葉片或?qū)~，裝在轉(zhuǎn)子上的葉片稱(chēng)為動(dòng)葉片。1Cr12Ni3Mo2VN是含鉻、鎳、鉬、釩、氮的馬氏體不銹耐熱鋼，具有良好的韌性和較高的強(qiáng)度，并有好的耐蝕性，常用做超臨界機(jī)組葉片。

相對(duì)于小葉片而言，較大的透平葉片應(yīng)用條件更為苛刻，因此對(duì)其強(qiáng)度和韌性都有較高的要求。目前，1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼的沖擊值要求≥35J，Rp0.02≥866Mpa。而現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼進(jìn)行熱加工后，得到的工件往往難以同時(shí)滿足上述沖擊韌性和強(qiáng)度的要求，導(dǎo)致工件不合格。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的熱處理方法，使1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼在同時(shí)滿足沖擊值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韌性和強(qiáng)度相對(duì)有了進(jìn)一步的改善，有效提高了1Cr12Ni3Mo2VNbN鍛件性能的合格率。

為達(dá)到此目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的熱處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將經(jīng)過(guò)淬火處理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼升溫至580-620℃并保溫，保溫完成后快速冷卻；

(2)將步驟(1)冷卻后的葉片鋼升溫至530-550℃并保溫，保溫完成后緩慢冷卻。

本發(fā)明對(duì)淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼進(jìn)行二次回火處理，第一回火在高溫下(580-620℃)進(jìn)行，配合急冷的方式，減少了回火冷卻過(guò)程中第二相的析出，進(jìn)而降低了材料脆性，提高了一次回火后的沖擊韌性。第二次回火在低溫下(530-550℃)進(jìn)行，回火結(jié)束后緩慢冷卻，這種方式能夠在保證第一次回火得到的韌性滿足要求的前提下，犧牲掉部分韌性，適當(dāng)提高了材料的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(Rp0.02)。上述兩次回火結(jié)合，使1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼在同時(shí)滿足沖擊值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韌性和強(qiáng)度相對(duì)有了進(jìn)一步的改善，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN葉片鋼沖擊韌性和Rp0.02的目的。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中第一次回火處理的溫度為580-620℃，例如可以是580℃、585℃、590℃、595℃、600℃、605℃、610℃、615℃或620℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉。

上述第一次回火處理的溫度是本發(fā)明的關(guān)鍵，當(dāng)上述第一次回火處理的溫度過(guò)高(＞620℃)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致Rm(抗拉強(qiáng)度)和Rp0.02不合格；當(dāng)?shù)谝淮位鼗鹛幚淼臏囟冗^(guò)低(＜580℃)時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致沖擊韌性不合格。