CN111394561B - 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法 - Google Patents

工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111394561B
CN111394561B CN202010223804.3A CN202010223804A CN111394561B CN 111394561 B CN111394561 B CN 111394561B CN 202010223804 A CN202010223804 A CN 202010223804A CN 111394561 B CN111394561 B CN 111394561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
temperature
stage
soaking
heat
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.)
Active
Application number
CN202010223804.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111394561A (zh
Inventor
黄淑秋
叶伟
王东东
费海良
王夏忠
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 CN202010223804.3A priority Critical patent/CN111394561B/zh
Publication of CN111394561A publication Critical patent/CN111394561A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111394561B publication Critical patent/CN111394561B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni

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

本申请公开了一种工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法，包括升温阶段、均热保温阶段、降温阶段及回火阶段；所述升温阶段包括将转子的温度升至250℃，等温4h，将温度升至710℃～730℃，等温5h；所述均热保温阶段包括将温度升至940℃～950℃进行均热处理，均热处理的时间为6h～7h，均热处理完成后保温，保温时间为12h～14h；所述降温阶段包括对转子进行水淬油冷，将转子的温度降至180℃以下；所述回火阶段包括将转子升温至340℃～360℃，等温5h；然后将温度升至650℃～670℃，保温36h～38h，然后降温至250℃以下。本方法用来处理有效直径达到900～960mm的30CrMoNiV转子，可以使其强度达到670Mpa以上。

Description

工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法
技术领域
本发明涉及汽轮机领域，尤其涉及一种工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法。
背景技术
转子是汽轮机上非常重要的一种设备，目前随着汽轮机尺寸的越做越大，转子的尺寸也越来越大，但是大型工业汽轮机对整锻转子的强度是有严格的要求的，要求转子的强度不能低于670Mpa，所以转子在锻造完成后需要对其进行调质热处理，使得其强度能够达到670Mpa及以上，达到这个强度的整锻转子行业内人士一般称其为高强度转子。
目前人们用来锻造高强度转子的用到材料是28CrMoNiV钢，但是利用28CrMoNiV钢来锻造得到的转子存在一个问题，即这种材料锻造得到的转子在强度不低于670Mpa的前提下，所锻造得到的转子的有效直径要求是不超过900mm的，因为有效直径大于900mm的转子，其材料的淬透性原因，材料性能内外有差异，满足不了使用要求。
所以为了得到大截面(有效直径大于900mm)高强度(强度大于670Mpa)的整锻转子，必须采用新的材料与新的方法来制备。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法，包括如下步骤
S1(升温阶段)：将转子的温度升至250℃，等温4h，将温度升至710℃～730℃，等温5h；
S2(均热保温阶段)：将温度升至940℃～950℃进行均热处理，均热处理的时间为6h～7h，均热处理完成后保温，保温时间为12h～14h；
此阶段中均热处理的时间是保温时间的一半，保温时间的长短与轴径相关，时间为(轴径/100)乘以系数(系数的取值区间为1.3～1.5)，其中轴径的单位是mm，保温时间的单位是h；
S3(降温阶段)：对转子进行水淬油冷，将转子的温度降至180℃以下；
S4(回火阶段)：将转子升温至340℃～360℃，等温5h；然后将温度升至650℃～670℃，保温36h～38h，然后降温至250℃以下。
此阶段(回火阶段)中保温的时间与轴径相关，保温时间为时间为(轴径/100)乘以4，其中轴径的单位是mm，保温时间的单位是h。
本发明通过以30CrMoNiV钢为原料，经过锻造、升温及水淬油冷等一系列步骤，制备得到了有效直径为900mm～960mm的大截面转子，强度达到670Mpa以上。
可选的，所述转子温度由250℃升至710℃～730℃区间段内的升温速度为40℃/h。
可选的，所述均热保温阶段中升温速度为80℃/h。
可选的，所述降温阶段中水淬的时间为15min～16min，油冷的时间为160min～170min。
可选的，所述回火阶段中升温速度为30℃/h。
可选的，所述回火阶段中降温速度为25℃/h。
本发明的有益效果是：有效直径为900mm～960mm的大截面30CrMoNiV转子，经本方法处理后，其强度达到670Mpa以上。
具体实施方式：
下面结合实施例，对本发明做详细描述。
一种工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法包括以下步骤，
S1，将30CrMoNiV牌号钢锭经锻造及锻后热处理制成转子，转子的有效直径为930mm；
S2，将转子的温度升温至250℃，等温4h，然后再以40℃/h的速度将温度升至720℃(温度波动范围为上下浮动10℃)，等温5h；
S3，以80℃/h的速度将温度升至945℃(温度波动范围为上下浮动5℃)进行均热处理，均热处理的时间为7h，均热处理完成后保温，保温时间为13h；
S4，对转子进行水淬，水淬的时间为15.5min，然后油冷，油冷的时间为165min，通过水淬及油冷将转子的温度降至180℃；
S5，将转子升温至350℃(温度波动范围为上下浮动10℃)，等温5h；然后将温度以50℃/h的速度升至660℃(温度波动范围为上下浮动10℃)，保温37h，然后以25℃/h的速度降温至250℃以下。
需要说明的是上述步骤S2～S5都是在井式炉中进行的，将转子由油槽转移至井式炉中的时间间隔不超过6h，当转子的温度降至250℃后，将转子从回火炉中取出自然冷却。
对上述步骤中制备得到的转子进行检测，测得其屈服强度为739Mpa，抗拉强度为840Mpa，延伸率为18％，断面收缩率为68％，冲击吸收功为110J。
本发明通过以30CrMoNiV牌号钢锭为原料，经过锻造、升温及水淬油冷等一系列步骤，制备得到了有效直径为900mm～960mm的大截面转子，强度达到670Mpa以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法，其特征在于，包括如下步骤；
升温阶段：将转子的温度升至250℃，等温4h，将温度升至710℃～730℃，等温5h；所述转子温度由250℃升至710℃～730℃区间段内的升温速度为40℃/h；
均热保温阶段：将温度升至940℃～950℃进行均热处理，均热处理的时间为6h～7h，均热处理完成后保温，保温时间为12h～14h；
降温阶段：对转子进行水淬油冷，将转子的温度降至180℃以下；所述降温阶段中水淬的时间为15min～16min，油冷的时间为160min～170min；
回火阶段：将转子升温至340℃～360℃，等温5h；然后将温度升至650℃～670℃，保温36h～38h，然后降温至250℃以下；
从均热保温阶段至回火阶段均在井式炉中进行，将转子由油槽转移至井式炉中的时间间隔不超过6h，当转子的温度降至250℃后，将转子从回火炉中取出自然冷却；
所述转子为30CrMoNiV钢转子，且转子的有效直径为900mm～960mm。
2.如权利要求1所述的工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法，其特征在于，所述均热保温阶段中升温速度为80℃/h。
3.如权利要求1所述的工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法，其特征在于，所述回火阶段中升温速度为30℃/h。
4.如权利要求1所述的工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法，其特征在于，所述回火阶段中降温速度为25℃/h。
CN202010223804.3A 2020-03-26 2020-03-26 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法 Active CN111394561B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010223804.3A CN111394561B (zh) 2020-03-26 2020-03-26 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010223804.3A CN111394561B (zh) 2020-03-26 2020-03-26 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111394561A CN111394561A (zh) 2020-07-10
CN111394561B true CN111394561B (zh) 2022-02-11

Family

ID=71432928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010223804.3A Active CN111394561B (zh) 2020-03-26 2020-03-26 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111394561B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854316A (zh) * 2005-04-27 2006-11-01 上海重型机器锻件厂 一种钢汽轮机转子热处理方法
CN104419812A (zh) * 2013-08-26 2015-03-18 上海重型机器厂有限公司 重型燃气轮机扭力盘锻件的热处理方法
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
CN106048146A (zh) * 2016-07-08 2016-10-26 杭州汽轮铸锻有限公司 一种高性能转子锻件的热处理方法
CN106086361A (zh) * 2016-07-25 2016-11-09 杭州汽轮动力集团有限公司 一种工业汽轮机转子锻件分段热处理方法
CN106086360A (zh) * 2016-07-25 2016-11-09 杭州汽轮动力集团有限公司 一种工业汽轮机转子锻件的热处理方法
CN106929653A (zh) * 2017-03-01 2017-07-07 上海电气上重铸锻有限公司 一种25Cr2Ni2MoV钢制转子锻件锻后热处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854316A (zh) * 2005-04-27 2006-11-01 上海重型机器锻件厂 一种钢汽轮机转子热处理方法
CN104419812A (zh) * 2013-08-26 2015-03-18 上海重型机器厂有限公司 重型燃气轮机扭力盘锻件的热处理方法
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
CN106048146A (zh) * 2016-07-08 2016-10-26 杭州汽轮铸锻有限公司 一种高性能转子锻件的热处理方法
CN106086361A (zh) * 2016-07-25 2016-11-09 杭州汽轮动力集团有限公司 一种工业汽轮机转子锻件分段热处理方法
CN106086360A (zh) * 2016-07-25 2016-11-09 杭州汽轮动力集团有限公司 一种工业汽轮机转子锻件的热处理方法
CN106929653A (zh) * 2017-03-01 2017-07-07 上海电气上重铸锻有限公司 一种25Cr2Ni2MoV钢制转子锻件锻后热处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111394561A (zh) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
CN103642996A (zh) 一种合金钢锻件的制造方法和热处理方法
CN108559934A (zh) 一种tc6钛合金锻件的深冷处理工艺
CN103602798A (zh) 一种高硬度半钢轧辊的热处理方法
CN114317932B (zh) 一种获取厚壁高筒环锻件平衡态组织的热处理方法
CN102181613B (zh) 大型Cr12MoV工件热处理方法
CN113801978B (zh) 一种提高轴承钢8Cr4Mo4V强度及韧性的热处理方法
CN108950148B (zh) 提高g115钢大口径厚壁管径向组织和性能均匀性方法
CN111394561B (zh) 工业汽轮机整锻高强度大截面转子的热处理工艺方法
CN109439861A (zh) 一种马氏体沉淀硬化不锈钢零件的热处理方法
CN115927805B (zh) 提高10Cr11Co3W3NiMoVNbNB马氏体不锈钢锻件晶粒度的热处理方法
CN104099456A (zh) 9Cr18MoV钢锻件的锻造及热处理方法
CN103667615A (zh) 42CrMo工件的热处理方法
CN105112634A (zh) 一种热作模具的热处理工艺
CN115354125A (zh) 一种30CrNiMo8调质钢的热处理方法
CN106755773B (zh) 一种css-42l齿轮钢渗碳后渗碳区域的软化方法
CN112853078B (zh) 一种中铬材质轧辊回火加工工艺
CN112048678B (zh) 低合金超高强度钢的退火软化方法
CN105648448A (zh) 一种伞齿轮热处理工艺
CN103572022B (zh) H13型钢的热处理方法
CN114350969A (zh) 一种液氢储存装置用不锈钢棒材的制造方法
CN101709368A (zh) 一种400系列不锈钢棒材或线材的热处理方法
CN112760465A (zh) 一种410不锈钢热处理方法
CN110257601A (zh) 高速钢材二次超软球化退火方法
CN109112286A (zh) 工程机械用销轴的热处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Huang Shuqiu

Inventor after: Ye Wei

Inventor after: Wang Dongdong

Inventor after: Fei Hailiang

Inventor after: Wang Xiazhong

Inventor before: Huang Shuqiu

Inventor before: Ye Wei

Inventor before: Wang Dongdong

Inventor before: Fei Hailiang

Inventor before: Wang Xiazhong

CB03 Change of inventor or designer information
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 311100 No.2 Road, industrial block, Tangqi Town, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee after: Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co.,Ltd.

Address before: 311100 No.2 Road, industrial block, Tangqi Town, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: HANGZHOU STEAM TURBINE CASTING AND FORGING Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder