CN113249552B - 改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺，一次淬火：采用井式加热炉生产，炉温在≤500℃，以≤50℃/h~100℃/h升温至550℃~700℃保温3h~6h后以≥100℃/h升至980℃~1040℃，保温5h~30h后出炉冷却，高温回火：炉温在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升至550℃~750℃保温10h~40h后出炉油冷，油冷至工件达到300℃~400℃后空冷至室温，二次淬火：炉温在≤500℃，以≤50℃/h~100℃/h升至550℃~700℃保温3h~6h后以≥100℃/h升至980℃~1040℃，保温5h~30h后出炉冷却，高温回火：炉温在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升至550℃~750℃保温10h~40h后出炉油冷，温度达到300℃~400℃后空冷至室温，低温回火：炉温在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升温至550℃~750℃保温10h~40h后出炉空冷至室温，可使转子内部组织得到均匀化，避免转子因探伤杂波严重导致探伤不合现象。
Description
技术领域
本发明属于金属材料热处理技术领域，特别涉及一种用于解决2Cr13转子探伤杂波严重状况并提高产品质量的改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺。
背景技术
Cr13型不锈钢系为马氏体耐热不锈钢,经淬回火后具有较好的耐蚀性、热强性和冲击韧度,主要用于制造转子、量具、刃具、医疗器械和餐具等。对于2Cr13钢种，其主要用于生产转子、模块、圆棒等产品，由于此钢种Cr合金含量较高，合金范围在12％-14％，生产操作不易控制，经过高温锻造后导致转子内部组织粗大，退火后对2Cr13转子进行探伤，发现存在严重杂波，杂波高达80％以上导致探伤不合格，在后续热处理过程中按照常规调质工艺：一次淬火+高温回火，无法有效起到改善转子探伤杂波问题，因此，急需一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺。
发明目的
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺，用于解决2Cr13转子探伤杂波严重状况，提高产品质量，保证转子内部得到均匀细小的回火索氏体组织，整体均匀一致，探伤杂波由原来的80％-100％改善至杂波≤20％，探伤合格。
发明内容
为达上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺，其热处理工艺步骤具体如下：
步骤1)、一次淬火：采用12米深井式加热炉生产，炉温控制在≤500℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至550℃～700℃，保温3h～6h后以≥100℃/h升温至980℃～1040℃进行保温，保温5h～30h后出炉冷却；
步骤2)、高温回火：执行完步骤1)后将转子装入12米深井式加热炉中进行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至550℃～750℃，保温10h～40h后出炉油冷，油冷至工件表面温度达到300℃～400℃后进行空冷至室温；
步骤3)、二次淬火：执行完步骤2)后将转子装入12米深井式加热炉中进行二次淬火，炉温控制在≤500℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至550℃～700℃，保温3h～6h后以≥100℃/h升温速度升温至980℃～1040℃进行保温，保温5h～30h后出炉冷却；
步骤4)、高温回火：执行完步骤3)后将转子装入12米深井式加热炉中进行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至550℃～750℃，保温10h～40h后出炉油冷，油冷至工件表面温度达到300℃～400℃后进行空冷至室温；
步骤5)、低温回火：执行完步骤4)后将转子装入12米深井式加热炉中进行低温回火，炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至550℃～750℃，保温10h～40h后出炉空冷至室温。
在步骤1)的一次淬火结束后进行保温5h～30h后出炉冷却，冷却时先采用出炉空冷时间≤80s，然后油冷60min～200min，油温控制在≤50℃。
在步骤3)的二次淬火结束后进行保温5h～30h后出炉冷却，冷却时先采用出炉空冷时间≤80s，然后油冷60min～200min，油温控制在≤50℃。
本发明工艺与现有技术相比，具有下述优点：
本发明适用于改善2Cr13转子探伤存在杂波问题，通过本发明可以使转子内部组织得到均匀化，避免转子因探伤杂波严重导致探伤不合。本发明具有下述优点：1、利用板条马氏体组织相变，通过两次调质工艺能够保证转子内部得到均匀细小的回火索氏体组织。2、避免按常规调质工艺生产的转子无法有效改善探伤杂波不合问题。3、保证转子内部组织完全转变，整体均匀一致。按本发明生产的2Cr13转子，内部组织均匀一致，探伤杂波由原来的80％-100％改善至杂波≤20％，探伤合格，满足市场需求。
具体实施方式
实施例1：一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺，钢种：2Cr13化学成分：C＝0.2％，Si＝0.3％，Mn＝0.59％，Cr＝12.55％，Ni＝0.29％，S＝0.003％，P＝0.014％，Mo＝0.14％；规格：Φ560mm台阶轴；探伤杂波：80％不合格。
其热处理工艺步骤具体如下：
步骤1)、一次淬火：采用12米深井式加热炉生产，炉温控制在≤500℃，以≤80℃/h升温速度升温至650±20℃，保温3h后以≥100℃/h升温速度升温至1000±10℃进行保温，保温12h后出炉冷却，出炉空冷时间为50s，油冷时间为135min，油温控制在≤50℃；
步骤2)、高温回火：待步骤1)执行后将转子装入12米深井式加热炉进行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至730±5℃保温24h后出炉油冷，油冷至工件表面温度300℃～400℃后进行空冷至室温；
步骤3)、二次淬火：待步骤2)执行后将转子装入12米深井式加热炉进行二次淬火，炉温控制在≤500℃，以≤80℃/h升温速度升温至650±20℃，保温3h后以≥100℃/h升温速度升温至990±10℃进行保温，保温12h后出炉冷却，首先出炉空冷时间550s，然后油冷135±1min，油温控制在≤50℃；
步骤4)、高温回火：待步骤3)执行后将转子装入12米深井式加热炉进行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至725±5℃，保温24h后出炉油冷，油冷至工件表面温度300℃～400℃后进行空冷至室温；
步骤5)、低温回火：待步骤4)执行后将转子装入12米深井式加热炉进行低温回火，炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至700±5℃保温24h后出炉空冷至室温。
表1检测结果
通过本发明一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺生产后，探伤检测结果合格，满足客户技术要求。
实施例2：一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺，钢种：2Cr13；化学成分：C＝0.22％，Si＝0.32％，Mn＝0.51％，Cr＝12.62％，Ni＝0.09％，S＝0.003％，P＝0.013％，Mo＝0.04％；规格：Φ630mm台阶轴；探伤杂波：80％不合格。
调质工艺如下：
步骤1)、一次淬火：采用12米深井式加热炉生产，炉温控制在≤500℃，以≤70℃/h升温速度升温至680±20℃，保温3h后以≥100℃/h升温速度升温至1000±10℃进行保温，保温13h后出炉冷却，首先出炉空冷时间为60s，然后油冷时间为160min，油温控制在≤50℃；
步骤2)、高温回火：待步骤1)执行后将转子装入12米深井式加热炉生产，执行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤70℃/h升温速度升温至730±5℃保温25h后出炉油冷，油冷至工件表面温度300℃～400℃后进行空冷至室温；
步骤3)、二次淬火：待步骤2)执行后将转子装入12米深井式加热炉，执行二次淬火，炉温控制在≤500℃，以≤70℃/h升温速度升温至680±20℃保温3h后以≥100℃/h升温速度升温至990±10℃进行保温，保温13h后出炉冷却，首先出炉空冷时间为550s，油冷时间为135±1min，油温控制在≤50℃；
步骤4)、高温回火：待步骤3)执行后将转子装入12米深井式加热炉，执行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤70℃/h升温速度升温至725±5℃保温25h后出炉油冷，油冷至工件表面温度300℃～400℃后进行空冷至室温；
步骤5)、低温回火：待步骤4)执行后将转子装入12米深井式加热炉，执行低温回火，炉温控制在≤450℃，以≤70℃/h升温速度升温至700±5℃保温25h后出炉空冷至室温。
表2检测结果
按照上述调质工艺生产后，2Cr13转子，由原来杂波80％探伤不合，改善至杂波20％，探伤合格。
通过本发明一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺生产后，探伤检测结果合格，满足客户技术要求。
Claims (1)
1.一种改善2Cr13转子探伤杂波的调质热处理工艺，其特征在于：其热处理工艺步骤具体如下：
步骤1）、一次淬火：采用井式加热炉生产，炉温控制在≤500℃，以≤80℃/h升温速度升温至550℃~700℃，保温3h~6h后以≥100℃/h升温至980℃~1040℃进行保温，保温5h~30h后出炉冷却；在一次淬火结束后进行保温5h~30h后出炉冷却时，先采用出炉空冷时间≤80s，然后油冷时间为60min~200min，油温控制在≤50℃；
步骤2）、高温回火：执行完步骤1）后将转子装入井式加热炉中进行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至550℃~750℃，保温10h~40h后出炉油冷，油冷至工件表面温度达到300℃~400℃后进行空冷至室温；
步骤3）、二次淬火：执行完步骤2）后将转子装入井式加热炉中进行二次淬火，炉温控制在≤500℃，以≤80℃/h升温速度升温至550℃~700℃，保温3h~6h后以≥100℃/h升温速度升温至980℃~1040℃进行保温，保温5h~30h后出炉冷却；在冷却时，先采用出炉空冷时间≤80s，然后油冷时间为60min~200min，油温控制在≤50℃；
步骤4）、高温回火：执行完步骤3）后将转子装入井式加热炉中进行高温回火，炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至550℃~750℃，保温10h~40h后出炉油冷，油冷至工件表面温度达到300℃~400℃后进行空冷至室温；
步骤5）、低温回火：执行完步骤4）后将转子装入井式加热炉中进行低温回火，炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至550℃~750℃，保温10h~40h后出炉空冷至室温。
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