CN106048146A - 一种高性能转子锻件的热处理方法 - Google Patents

一种高性能转子锻件的热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106048146A
CN106048146A CN201610546663.2A CN201610546663A CN106048146A CN 106048146 A CN106048146 A CN 106048146A CN 201610546663 A CN201610546663 A CN 201610546663A CN 106048146 A CN106048146 A CN 106048146A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
treatment method
hours
isothermal
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610546663.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王小倩
叶伟
郝明闪
费海良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co Ltd filed Critical Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co Ltd
Priority to CN201610546663.2A priority Critical patent/CN106048146A/zh
Publication of CN106048146A publication Critical patent/CN106048146A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明提出了一种高性能转子锻件的热处理方法，依次包括如下步骤：a)第一等温阶段、b)第一升温阶段、c)第二等温阶段、d)第二升温阶段、e)均温保温阶段、f)水淬油冷、g)第三等温阶段、i)均热保温、j)冷却、k)出炉。本发明采用水淬油冷代替传统的油冷工艺，既可保证工件得到马氏体组织，提高工件强度和硬度，又可降低工件在马氏体区的冷却速度，减少组织应力。回火温度降低，锻件的强度和韧性有了明显提高，综合力学性能较好，强度等级由原来的550Mpa提高到670Mpa以上，效果较为明显，此种热处理方法也适应于其他28CrMoNiV的转子锻件。

Description

一种高性能转子锻件的热处理方法
【技术领域】
本发明涉及锻件的热处理方法，特别涉及一种高性能转子锻件的热处理方法。
【背景技术】
工业汽轮机广泛地应用于电力、冶金、石油化工等行业，而转子是工业汽轮机的重要部件，它的尺寸随着单机尺寸的增大而不断增大，它的性能高低直接影响到工业汽轮机是否安全、稳定地运行。
调质热处理是大型汽轮机转子锻件获得优良机械性能的常用方法。调质处理即淬火加高温回火的热处理工艺，调质可以使钢的性能得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。本申请针对工业汽轮机用28CrMoNiV大型转子锻件，研究一种提高其机械性能的热处理方法。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高性能转子锻件的热处理方法，能够显著提高转子锻件强度和韧性，满足工业汽轮机转子更高的强度要求，且实现降本增效。
为实现上述目的，本发明提出了一种高性能转子锻件的热处理方法，依次包括如下步骤：
a)第一等温阶段：将工件在348～352℃温度下等温2小时；
b)第一升温阶段：缓慢加热，加热时间大于等于6小时，使温度升高到718～722℃；
c)第二等温阶段：在718～722℃的温度下维持等温3小时；
d)第二升温阶段：缓慢加热，加热时间为2小时，使温度升高到948～952℃；
e)均温保温阶段：在948～952℃温度下，保温3小时使工件各部位的温度达到均匀，然后再在工件各部位均温的情况下，保温7小时；
f)水淬油冷：采用水淬和油冷相结合的方式进行冷却，使工件温度降低到348～352℃，
g)第三等温阶段：在348～352℃的温度下维持等温3小时；
h)第三升温阶段：缓慢加热，加热时间大于等于7小时，使温度升高到658～662℃；
i)均热保温：在658～662℃温度下，使工件各部位温度均匀，并维持保温20小时；
j)冷却：采用小于等于25℃/h的速度进行冷却，将温度降低到小于等于250℃；
k)出炉：在小于等于250℃的温度下，进行出炉，完成热处理过程。
作为优选，所述a)步骤中的温度为350℃。
作为优选，所述b)步骤中的温度为720℃。
作为优选，所述d)步骤中的温度为950℃。
作为优选，所述f)步骤中的温度为350℃。
作为优选，所述h)步骤中的温度为660℃。
本发明的有益效果：采用水淬油冷代替传统的油冷工艺，既可保证工件得到马氏体组织，提高工件强度和硬度，又可降低工件在马氏体区的冷却速度，减少组织应力。回火温度降低，锻件的强度和韧性有了明显提高，综合力学性能较好，强度等级由原来的550Mpa提高到670Mpa以上，效果较为明显，此种热处理方法也适应于其他28CrMoNiV的转子锻件。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种高性能转子锻件的热处理方法的示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1，一种高性能转子锻件的热处理方法，依次包括如下步骤：
a)第一等温阶段：将工件在350℃温度下等温2小时；
b)第一升温阶段：缓慢加热，加热时间大于等于6小时，使温度升高到720℃；
c)第二等温阶段：在720℃的温度下维持等温3小时；
d)第二升温阶段：缓慢加热，加热时间为2小时，使温度升高到950℃；
e)均温保温阶段：在950℃温度下，保温3小时使工件各部位的温度达到均匀，然后再在工件各部位均温的情况下，保温7小时；
f)水淬油冷：采用水淬和油冷相结合的方式进行冷却，使工件温度降低到350℃，此步骤冷却到350℃即可，不限定冷却需要的时间；水淬油冷法是指先在空气中预冷2～3分钟，再竖直放入装有清水的淬火槽中进行水冷却，然后转入油冷却，油冷却采用N15机油；
g)第三等温阶段：在350℃的温度下维持等温3小时；
h)第三升温阶段：缓慢加热，加热时间大于等于7小时，使温度升高到660℃；
i)均热保温：在660℃温度下，使工件各部位温度均匀，并维持保温20小时；
j)冷却：采用小于等于25℃/h的速度进行冷却，将温度降低到小于等于250℃；
k)出炉：在小于等于250℃的温度下，进行出炉，完成热处理过程。
根据JB/T 7022-2014标准的要求，传统的生产28CrMoNiV转子锻件的强度等级是550Mpa，现经过我公司的试验及探索，可以把强度等级提高到670Mpa，强度和韧性都有所提高，效果极为明显，满足了工业汽轮机转子更高的强度要求，且实现了降本增效。
选取四件转子产品作为研究对象，材料均为28CrMoNiV，材料标准按JB/T7022-2014要求。钢锭在1270℃加热后在45MN油压机上锻造，进行两次镦粗和两次拔长，总锻造比＞10。炉冷后进行热处理。其中四件产品基本信息如表1所示。
表1：产品基本信息
预备热处理后将锻件粗加工，再进行本申请中的调质处理。1#产品和2#产品按照传统工艺进行调质，3#产品和4#产品按照本申请图1所示的工艺进行调质。调质后分别取纵向试样，测得的力学性能如表3所示，表2为JB/T 7022-2014标准中要求的力学性能。
表2：28CrMoNiV材料机械性能(JB/T 7022-2014标准)
表3 28CrMoNiV转子机械性能对照表
对比以上四个锻件可以看出，两种热处理工艺的不同之处在于，采用水淬油冷代替传统的油冷工艺，回火温度由690℃降低为660℃，锻件的强度和韧性有了明显提高，综合力学性能较好，强度等级由原来的550Mpa提高到670Mpa，效果较为明显。
采用水淬油冷代替传统的油冷工艺，既可保证工件得到马氏体组织，提高工件强度和硬度，又可降低工件在马氏体区的冷却速度，减少组织应力。回火温度由690℃降低为660℃，韧性并没有降低太多，强度有了大大提高。此种热处理方法也适应于其他28CrMoNiV的转子锻件。
以上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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高性能转子锻件的热处理方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
a)第一等温阶段：将工件在348～352℃温度下等温2小时；
b)第一升温阶段：缓慢加热，加热时间大于等于6小时，使温度升高到718～722℃；
c)第二等温阶段：在718～722℃的温度下维持等温3小时；
d)第二升温阶段：缓慢加热，加热时间为2小时，使温度升高到948～952℃；
e)均温保温阶段：在948～952℃温度下，保温3小时使工件各部位的温度达到均匀，然后再在工件各部位均温的情况下，保温7小时；
f)水淬油冷：采用水淬和油冷相结合的方式进行冷却，使工件温度降低到348～352℃，
g)第三等温阶段：在348～352℃的温度下维持等温3小时；
h)第三升温阶段：缓慢加热，加热时间大于等于7小时，使温度升高到658～662℃；
i)均热保温：在658～662℃温度下，使工件各部位温度均匀，并维持保温20小时；
j)冷却：采用小于等于25℃/h的速度进行冷却，将温度降低到小于等于250℃；
k)出炉：在小于等于250℃的温度下，进行出炉，完成热处理过程。
2.如权利要求1所述的一种高性能转子锻件的热处理方法，其特征在于：所述a)步骤中的温度为350℃。
3.如权利要求2所述的一种高性能转子锻件的热处理方法，其特征在于：所述b)步骤中的温度为720℃。
4.如权利要求3所述的一种高性能转子锻件的热处理方法，其特征在于：所述d)步骤中的温度为950℃。
5.如权利要求4所述的一种高性能转子锻件的热处理方法，其特征在于：所述f)步骤中的温度为350℃。
6.如权利要求5所述的一种高性能转子锻件的热处理方法，其特征在于：所述h)步骤中的温度为660℃。
CN201610546663.2A 2016-07-08 2016-07-08 一种高性能转子锻件的热处理方法 Pending CN106048146A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610546663.2A CN106048146A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种高性能转子锻件的热处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610546663.2A CN106048146A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种高性能转子锻件的热处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106048146A true CN106048146A (zh) 2016-10-26

Family

ID=57185360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610546663.2A Pending CN106048146A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种高性能转子锻件的热处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106048146A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111069495A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 太原重工股份有限公司 特大截面合金钢锻件的制造工艺
CN111394561A (zh) * 2020-03-26 2020-07-10 杭州汽轮铸锻有限公司 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358279A (zh) * 2008-10-06 2009-02-04 洛阳市双勇机器制造有限公司 大型板带热轧机运输辊道双锥辊子的生产工艺方法
CN102560024A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 上海重型机器厂有限公司 核电堆内构件压紧弹簧用马氏体不锈钢锻件的热处理方法
CN104946870A (zh) * 2015-07-02 2015-09-30 杭州汽轮动力集团有限公司 一种提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强度的热处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358279A (zh) * 2008-10-06 2009-02-04 洛阳市双勇机器制造有限公司 大型板带热轧机运输辊道双锥辊子的生产工艺方法
CN102560024A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 上海重型机器厂有限公司 核电堆内构件压紧弹簧用马氏体不锈钢锻件的热处理方法
CN104946870A (zh) * 2015-07-02 2015-09-30 杭州汽轮动力集团有限公司 一种提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强度的热处理方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111069495A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 太原重工股份有限公司 特大截面合金钢锻件的制造工艺
CN111069495B (zh) * 2019-12-30 2021-07-09 太原重工股份有限公司 特大截面合金钢锻件的制造工艺
CN111394561A (zh) * 2020-03-26 2020-07-10 杭州汽轮铸锻有限公司 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法
CN111394561B (zh) * 2020-03-26 2022-02-11 杭州汽轮铸锻有限公司 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103343200B (zh) 35CrNi3MoV钢大型锻件的短流程热处理方法
CN102560037B (zh) 高强度钢制薄壁件真空热处理工艺
CN103320597A (zh) 一种细化10Cr9Mo1VNbN钢管及锻件粗晶的方法
Han et al. Application of hot stamping process by integrating quenching & partitioning heat treatment to improve mechanical properties
CN105132637A (zh) 油压机5CrMnMo上模双液淬火回火局部强化热处理工艺
CN102925657A (zh) 一种中碳合金钢轴承环件轧制形变淬火复合强化方法
CN105385832A (zh) 铝合金轧机工作轧辊的表淬和调质联合热处理工艺
CN104593573A (zh) 一种高效提升非调质钢强韧性的复合形变热处理强化方法
CN101591727A (zh) 一种低碳合金钢锻件毛坯的热处理方法
CN106048146A (zh) 一种高性能转子锻件的热处理方法
CN106435404A (zh) 一种低风速风电机组的低碳合金钢风电主轴制造方法
CN107058704A (zh) 一种消除4Cr13不锈钢环轧件退火态网碳的工艺方法
CN101910425B (zh) 钢的成形方法
CN104017966A (zh) 深海防爆装置用f22钢锻件的生产工艺
CN105648172A (zh) 一种0Cr13Ni8Mo2Al钢热处理工艺方法
CN105543463A (zh) 超高强度d6ac钢薄壁管件气氛保护热处理工艺
CN103952522A (zh) 一种冷镦模具用硬质合金的热处理工艺
CN106555033A (zh) 一种中碳钢锻造余热等温正火处理方法
CN111100976A (zh) 玻璃模具用钢锻后防止开裂的热处理工艺
CN103014253B (zh) 60Si2Mn钢摩擦焊后的热处理方法
CN106011682B (zh) 高性能高耐腐蚀油管挂的材料及热处理方法
CN103667619A (zh) Cr5MoV冷作模具钢的亚温淬火工艺
CN114150114A (zh) 一种焊管模具钢的改进热处理方法
CN103820608B (zh) 35CrMnSi钢消除第二类回火脆性提高韧性的热处理方法及35CrMnSi钢
CN106868279A (zh) 一种消除20CrMnTiH锻造余热等温正火产生针状铁素体的热处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161026