CN108941401B - 汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺，其步骤包括：下料；按重量百分比计，其成分包含：C：0.10%‑0.20%、Cr：12.0%‑16.0%、Si：1.00%‑2.00%、Mn：21.0%‑25.0%、P：≤0.025%、S：≤0.020%、Mo：1.0%‑1.20%、Ni：0.05%‑0.10%、Cu：0.50%‑1.00%、V：0.25%‑0.35%、Re：0.03%‑0.10%、A1：1.00%‑2.00%、W:≤0.60%、Nb:0.02%‑0.05%、N：80‑180PPm，其余为Fe和不可避免的杂质，去除Φ圆钢端部不平组织，进行下料锯切，本发明采用了高Cr低Ni，大大降低了Ni的使用量，大大降低了生产成本，而且能够满足产品在三个方向上的机械性能。

Description

汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺。
背景技术
现有技术中汽轮机用耐高温锻件其成分主要为C：0.18-0.24% 、Si：0.10-0.50%、Mn：0.30-0.80 %、 P：≤0.025%、 S：≤0.020%、Cr：11.00-12.5%、Mo：0.80-1.20%、Ni：0.30-0.80%、V：0.25-0.35%，W ≤0.60%，现有成分无法满足产品在三个方向上的机械性能此外现有的汽轮机用耐高温锻件，该类钢种材料高温硬度高，可锻性差。锻造温度范围小1150-950℃，锻造容易开裂。
此外随着社会对奥化体不锈钢的需求量与日俱增，人们对含 Ni 奥化体不锈钢更是偏爱 ；但是地球可供制造奥化体不锈钢的镍资源有限，同时镍资源属于战略物质，所以当前世 界各国都在研制开发节镍奥化体不锈钢，以满足社会发展的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺，本发明采用了高Cr低Ni，大大降低了Ni的使用量，大大降低了生产成本，而且能够满足产品在三个方向上的机械性能。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺，包括以下步骤：
S1： 下料；按重量百分比计，其成分包含：C：0.10% - 0.20% 、Cr ：12.0%- 16.0%、Si：1.00% -2.00%、Mn ：21.0% - 25.0%、 P：≤0.025%、 S：≤0.020%、Mo：1.0%-1.20%、Ni：0.05%-0.10%、Cu ：0.50% - 1.00%、V：0.25%-0.35%、Re ：0.03% -0.10%、A1 ：1.00%-2.00%、W:≤0.60%、Nb:0.02%-0.05%、N：80-180PPm，其余为Fe和不可避免的杂质，去除圆钢端部不平组织，进行下料锯切；
S2：加热：将坯料置入天然气加热炉中进行加热，首先随炉升温至800℃后保温2h，随炉升温至1180℃保温3h后出炉；
S3：锻造：采用油压机辅以操作机进行锻造，初锻温度为1150℃，终锻温度为850℃，采用三拔三镦进行作业，锻造比大于4，接着在中间冲孔后进行修整成型；
S4：碾环：锻造比为14-15；
S5：锻后退火，首先升温至660℃ 保温17h-18h，而后炉内冷却；
S6：粗加工；
S7：调质回火处理：调质时，首先以加热升温速率≤200℃/h进行加热 ，达到 1040℃±10℃， 保温时间为3h而后进行油冷；回火时，以加热升温速率≤200℃/h进行加热 ，达到 710℃±10℃， 保温时间为5h；炉冷至300℃后空冷；
S8：通过等离子喷涂的方式在锻件表面喷涂耐高温金属涂层，所述耐高温金属涂层包括以下重量份原料组成：Nb： 20-55份、Si ：15-45份、Cr： 8-20份、Ce ：10-40份、Al ：5-15份、V:3-5份、氧化锆5-10份；
S9：精加工，通过数控车床将耐高温金属涂层表面车平，切削量小于耐高温金属涂层厚度的四分之一；
S10：检测、入库。
进一步改进的是：步骤S10中检测依次包括尺寸、外观检验、超声波检测、硬度检测、理化检测、成品光谱检测。
本发明的优点和有益效果在于：通过调整化学成分，能够满足产品在三个方向上的机械性能，此外通过调整锻造工艺，制锻造温度范围，一次小变形量多次锻造，减少锻造容易开裂现象，此外采用了高Cr低Ni，大大降低了Ni的使用量，大大降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺，包括以下步骤：
包括以下步骤：
S1：下料；按重量百分比计，其成分包含：C：0.10% - 0.20% 、Cr ：12.0%- 16.0%、Si：1.00% -2.00%、Mn ：21.0% - 25.0%、 P：≤0.025%、 S：≤0.020%、Mo：1.0%-1.20%、Ni：0.05%-0.10%、Cu ：0.50% - 1.00%、V：0.25%-0.35%、Re ：0.03% -0.10%、A1 ：1.00%-2.00%、W:≤0.60%、Nb:0.02%-0.05%、N：80-180PPm，其余为Fe和不可避免的杂质，去除圆钢端部不平组织，进行下料锯切；
S2：加热：将坯料置入天然气加热炉中进行加热，首先随炉升温至800℃后保温2h，随炉升温升1180℃保温3h后出炉；
S3：锻造：采用油压机辅以操作机进行锻造，初锻温度为1150℃，终锻温度为850℃，采用三拔三镦进行作业，锻造比大于4，接着在中间冲孔后进行修整成型；
S4：碾环：锻造比为14-15；
S5：锻后退火，首先升温至660℃ 保温17h-18h，而后炉内冷却；
S6：粗加工；
S7：调质回火处理：调质时，首先以加热升温速率≤200℃/h进行加热 ，达到 1040℃±10℃， 保温时间为3h而后进行油冷；回火时，以加热升温速率≤200℃/h 进行加热，达到 710℃±10℃， 保温时间为5h；炉冷至300℃后空冷；
S8：通过等离子喷涂的方式在锻件表面喷涂耐高温金属涂层，所述耐高温金属涂层包括以下重量份原料组成：Nb： 20-55份、Si ：15-45份、Cr： 8-20份、Ce ：10-40份、Al ：5-15份、V:3-5份、氧化锆5-10份；
S9：精加工，通过数控车床将耐高温金属涂层表面车平，切削量小于耐高温金属涂层厚度的四分之一；
S10：检测、入库。
本实施例中优选的实施方式为，步骤S10中检测依次包括尺寸、外观检验、超声波检测、硬度检测、理化检测、成品光谱检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1： 下料；按重量百分比计，其成分包含：C：0.10% - 0.20% 、Cr ：12.0%- 16.0%、Si：1.00% -2.00%、Mn ：21.0% - 25.0%、 P：≤0.025%、S：≤0.020%、Mo：1.0%-1.20%、Ni：0.05%-0.10%、Cu ：0.50% - 1.00%、V：0.25%-0.35%、Re ：0.03% -0.10%、A1 ：1.00%-2.00% 、W:≤0.60%、Nb:0.02%-0.05%、N：80-180PPm，其余为Fe和不可避免的杂质，去除圆钢端部不平组织，进行下料锯切；
S2：加热：将坯料置入天然气加热炉中进行加热，首先随炉升温至800℃后保温2h，随炉升温至1180℃保温3h后出炉；
S3：锻造：采用油压机辅以操作机进行锻造，初锻温度为1150℃，终锻温度为850℃，采用三拔三镦进行作业，锻造比大于4，接着在中间冲孔后进行修整成型；
S4：碾环：锻造比为14-15；
S5：锻后退火，首先升温至660℃ 保温17h-18h，而后炉内冷却；
S6：粗加工；
S7：调质回火处理：调质时，首先以加热升温速率≤200℃/h进行加热 ，达到 1040℃±10℃， 保温时间为3h而后进行油冷；回火时，以加热升温速率≤200℃/h进行加热，达到710℃±10℃， 保温时间为5h；炉冷至300℃后空冷；
S8：通过等离子喷涂的方式在锻件表面喷涂耐高温金属涂层，所述耐高温金属涂层包括以下重量份原料组成：Nb： 20-55份、Si ：15-45份、Cr： 8-20份、Ce ：10-40份、Al ：5-15份、V:3-5份、氧化锆5-10份；
S9：精加工，通过数控车床将耐高温金属涂层表面车平，切削量小于耐高温金属涂层厚度的四分之一；
S10：检测、入库。
2.如权利要求1所述的汽轮机用耐高温耐高压锻件的加工工艺，其特征在于：步骤S10中检测依次包括尺寸、外观检验、超声波检测、硬度检测、理化检测、成品光谱检测。
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