CN106399861B - 用于高压第8级隔板外环的合金及其锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于高压第8级隔板外环的合金及其锻造方法，该方法包括：(1)、对钢锭进行切头，保证无缩孔和过度的夹杂和偏析；(2)、压机制坯；(3)、上碾环机扩孔至Φ520后上马架抛锻，回炉保温2h后，上碾环机成型；(4)、调质热处理。采用本发明锻造方法，产品不易开裂，力学性能满足实际需求。

Description

用于高压第8级隔板外环的合金及其锻造方法
技术领域
本申请涉及一种高压第8级隔板外环，用于汽轮机，特别是涉及一种用于高压第8级隔板外环的合金及其锻造方法。
背景技术
应用于汽轮机的隔板外环，其尺寸大，重量重，锻造及热处理难度大，过程中容易开裂。隔板外环的铲平规格通常为Φ5769×Φ5486×232，锻造过程的下料重量一般为7870kg，电渣锭尺寸约为Φ900×1575。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高压第8级隔板外环的合金及其锻造方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种用于高压第8级隔板外环的合金，其特征在于，其化学成分按照质量分数包括：C：0.1～0.15；Si：≤0.5；Mn：0.3～0.6；P≤0.025；S≤0.015；Cr：11.5～13；Ni：0.3～0.6；Mo：0.3～0.6；Cu≤0.3，余量为Fe。
相应的，本申请还公开了一种钢锭的冶炼方法，采用所述的原料及配比，通过碱性炉加电渣重熔冶炼。
本申请实施例还公开了一种高压第8级隔板外环锻件的制造方法，包括：：
(1)、对所述的钢锭进行切头，保证无缩孔和过度的夹杂和偏析；
(2)、压机制坯，包括：
s1、下料，尺寸为Φ900mm×2041mm；
s2、加热：控制入炉温度小于600℃，并预热4小时；以≤150℃/h升温速度加热至830～850℃，保持温度4小时；以≤150℃/h升温速度加热至1160～1200℃，保持温度6～10小时；冷却；
s3、镦拔，包括：
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比4.16；
坯料拔长至Φ1355×900，锻比1.83；
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比1.83；
坯料拔长至Φ1355×900，锻比1.83；
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比1.83；
s4、回炉保温25h后出炉，采用Φ440的冲头冲孔；
(3)、上碾环机扩孔至Φ520后上马架抛锻，回炉保温2h后，上碾环机成型；
(4)、调质热处理。
优选的，在上述的高压第8级隔板外环锻件的制造方法中，所述步骤s3中，镦拔过程中坯料表面温度低于900℃时，应回炉保温1～2小时。
优选的，在上述的高压第8级隔板外环锻件的制造方法中，所述步骤(3)中，上碾环机成型的温度小于1050℃，碾环比为2.61。
优选的，在上述的高压第8级隔板外环锻件的制造方法中，所述步骤(4)中，调质热处理的方法包括：装炉温度≤300℃，以≤100℃/h升温速度升温至980～1000℃，保持温度淬火6.5h，过水2分钟转风冷至室温；以80℃/h速度升温至720～740℃，保持温度回火10h，空冷至室温。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用本发明锻造方法，产品不易开裂，力学性能满足实际需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中锻造加热的曲线图；
图2所示为本发明具体实施例中调质热处理的曲线图；
图3所示为本发明具体实施例中锻件的金相结构照片。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
高压第8级隔板外环锻件的制造方法，包括：
(1)、钢锭的冶炼
通过碱性炉加电渣重熔冶炼,钢锭化学成分按照质量分数包括：C：0.1～0.15；Si：≤0.5；Mn：0.3～0.6；P≤0.025；S≤0.015；Cr：11.5～13；Ni：0.3～0.6；Mo：0.3～0.6；Cu≤0.3，余量为Fe。
(2)、对钢锭进行切头，保证无缩孔和过度的夹杂和偏析；
(3)、压机制坯，锻件在成型时，应有足够的锻比以保证整个截面锻透。
s1、下料，尺寸为Φ900mm×2041mm；
s2、加热：结合图1所示，控制入炉温度小于600℃，并预热4小时；以≤150℃/h升温速度加热至830～850℃，保持温度4小时；以≤150℃/h升温速度加热至1160～1200℃，保持温度6～10小时；介质水冷；
马氏体不锈钢的导热性差，为了防止坯料开裂，坯料的入炉温度应控制低于600℃，并预热4小时，850℃前应缓慢加热。
s3、镦拔，包括：
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比4.16；
坯料拔长至Φ1355×900，锻比1.83；
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比1.83；
坯料拔长至Φ1355×900，锻比1.83；
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比1.83；
由于电渣锭表面为硬化层，首先需对坯料进行长度方向滚压，每一次滚压约深20～30mm，以实际钢锭开裂倾向为准，再进行滚圆，然后对滚圆的坯料进行墩粗，墩粗的下压量不宜过大，可采用工装局部墩粗的方法。
镦拔过程中坯料表面温度低于900℃时，应回炉保温1～2小时，此过程中极易出现坯料表面及芯部开裂的现象。
s4、回炉保温25h后出炉，采用Φ440的冲头冲孔；
(4)、上碾环机扩孔至Φ520后上马架抛锻，回炉保温2h后，上碾环机成型，上碾环机成型的温度小于1050℃，碾环比为2.61。
锻后应炉冷或及时进行退火处理，防止产生开裂。
(5)、调质热处理
结合图2所示，装炉温度≤300℃，以≤100℃/h升温速度升温至980～1000℃，保持温度淬火6.5h，介质水冷至室温；以80℃/h速度升温至720～740℃，保持温度回火10h，介质水冷至室温。
对锻件进行力学性能检测，参数如表1。
表1
结合图3所示，对锻件的金相结构进行分析，晶粒度为4级，显微组织为均匀的回火索氏体，平均视场的δ铁素体为2％。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (3)

1.一种高压第8级隔板外环锻件的制造方法，其特征在于，包括：
(1)、通过碱性炉加电渣重熔冶炼获得钢锭，原料及配比按照质量分数(wt％)包括：C：0.10～0.15；Si：≤0.50；Mn：0.30～0.60；P≤0.025；S≤0.015；Cr：11.5～13.0；Ni：0.30～0.60；Mo：0.30～0.60；Cu≤0.30，余量为Fe；
对钢锭进行切头，保证无缩孔和过度的夹杂和偏析；
(2)、压机制坯，包括：
s1、下料，尺寸为Φ900mm×2041mm；
s2、加热：控制入炉温度小于600℃，并预热4小时；以≤150℃/h升温速度加热至830～850℃，保持温度4小时；以≤150℃/h升温速度加热至1160～1200℃，保持温度6～10小时；冷却；
s3、镦拔，包括：
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比4.16；
坯料拔长至Φ1355×900，锻比1.83；
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比1.83；
坯料拔长至Φ1355×900，锻比1.83；
坯料墩粗至Φ1836×490，锻比1.83；
s4、回炉保温25h后出炉，采用Φ440的冲头冲孔；
(3)、上碾环机扩孔至Φ520后上马架抛锻，回炉保温2h后，上碾环机成型；
(4)、调质热处理，调质热处理的方法包括：装炉温度≤300℃，以≤100℃/h升温速度升温至980～1000℃，保持温度淬火6.5h，过水2分钟转风冷至室温；以80℃/h速度升温至720～740℃，保持温度回火10h，空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的高压第8级隔板外环锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤s3中，镦拔过程中坯料表面温度低于900℃时，应回炉保温1～2小时。
3.根据权利要求1所述的高压第8级隔板外环锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中，上碾环机成型的温度小于1050℃，碾环比为2.61。
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