一种提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强度的热处理工艺，①本发明专利技术预备热处理工艺采用正火+回火的形式，用以细化晶粒和改善材料内部组织，降低残余应力，调质热处理打下良好的基础；正火和淬火的加热都采用阶梯加热的方式，避免加热过快。升温时若加热速度过快，会导致淬火后残余应力叠加，可能带来锻件缺陷扩展甚至开裂等问题；淬火冷却时采用水淬油冷的冷却方式，提高工件在高温阶段的冷却速度，同时降低马氏体转变区的冷却速度，并在水冷初始阶段让工件在水中上下来回运动，充分保证了工件的淬火效果，同时减少了组织应力及热应力；质热处理时适当的降低了回火温度,在保证冲击韧性的同时提高了锻件的强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业汽轮机钢锻件产品生产
，特别涉及强度要求较高的一种 热处理工艺，具体涉及一种提高工业汽轮机转子锻件28CrM〇NiV钢强度的热处理工艺。
技术介绍
工业汽轮机转子工作时转速高、受力条件复杂，同时工作环境恶劣，对转子锻件质 量要求高，需要较好强韧性配合。若转子锻件强度不够而韧性有余，则工业汽轮机组效率较 低，不利于市场竞争。为适应市场竞争，实现降本增效，提高机组效率，针对进汽温度较低 的机组(小于450°C )，在保证其韧性的条件下，提高其强度。对28CrM〇NiV钢锻件产品按常 规工艺热处理后，韧性可以保证，但强度不够，无法满足使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种在保证钢锻件韧性的同时， 有效提高其强度，提高工业汽轮机组效率的，提高工业汽轮机转子锻件28CrM 〇NiV钢强度 的热处理方法。 为了达到上述目的，本专利技术所提供的一种提高工业汽轮机转子锻件28CrM〇NiV钢 强度的热处理工艺，其制备工艺如下： ①预备热处理：采用正火+回火的形式。正火加热采用分段阶梯加热方式，在预热温 度为250~320°C条件下预热IOh,第一段从温度为250~320°C以不超过60°C /h加热到 温度为700~750°C，到温后保温3小时，第二段迅速加热到900~920°C，保温时间采用 2h/100mm，出炉空冷至320~380°C;转入炉内进行回火，在温度为280~320°C，保温14小 时，然后以不超过45°C /h加热至640~660°C，保温时间采用3h/100mm，随后炉冷至150°C 出炉空冷至室温。 ②调质热处理：淬火加热，预热至250°C保温2小时，第一段以不超过50°C/h加热 到温度为720°C，到温后保温2小时，第二段以不超过60°C /h加热到温度为940~950°C， 保温时间采用2h/100mm，使锻件完成奥氏体转变。淬火冷却，先在空气中预冷2~3min，然 后放入10~25°C的水中冷却7~12min，在冷却前5分钟内让工件在水中上下来回运动， 并不断的注入清水同时搅拌，使淬火过程中水的温升控制在l〇°C以内，在马氏体转变区换 为油冷，初始油温为10~25°C，油冷80~150min，再在660~670°C条件下进行高温回火， 保温时间采用4h/100mm。进入马氏体转变区后，由水冷变为油冷，因为油比水的冷却速度慢 很多，可有效的减缓组织转变速度，使得应力减小，再通过马氏体和残余奥氏体的分解，以 及渗碳体的聚集长大和α相的再结晶，可获得细小均匀的回火索氏体组织，回火随炉以不 超过25°C /h冷却至200°C，出炉空冷至室温。 所述的28CrMoNiV钢化学成分的质量百分比为：C :0. 25~0. 30%，Si :彡0. 30%， Mn :0.30 ~0.80%，P :彡 0.012%，S :彡 0.012%，Cr :1. 10 ~1.40%，Ni :0.50 ~0.75%，Mo: 0· 80 ~I. 00%，VO. 25 ~0· 35%，Cu :彡 0· 20 %，Al :彡 0· 01%，其余为 Fe。 所述的28CrMoNiV钢为轴身直径D小于700mm的锻件。 本专利技术具有如下优点及有益效果： ①本专利技术预备热处理工艺采用正火+回火的形式，用以细化晶粒和改善材料内部组 织，降低残余应力，调质热处理打下良好的基础。 ②本专利技术热处理工艺正火和淬火的加热都采用阶梯加热的方式，避免加热过快。 升温时若加热速度过快，会导致淬火后残余应力叠加，可能带来锻件缺陷扩展甚至开裂等 问题。 ③本专利技术淬火冷却时采用水淬油冷的冷却方式，提高工件在高温阶段的冷却速 度，同时降低马氏体转变区的冷却速度，并在水冷初始阶段让工件在水中上下来回运动，充 分保证了工件的淬火效果，同时减少了组织应力及热应力。 ④本专利技术调质热处理时适当的降低了回火温度，在保证冲击韧性的同时提高了 锻件的强度。 ⑤本专利技术的热处理工艺，能有效减少锻件的残余应力。【附图说明】 图1为本专利技术的工业汽轮机转子锻件示意图。 图2为本专利技术的工业汽轮机转子锻件热处理工艺图。【具体实施方式】 以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，但本专利技术所要求的保护范围并 不局限于【具体实施方式】中所描述的范围。 实施例1 :如图1所示，本实施例描述的提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强 度的热处理方法，选用轴身直径为400mm，化学成分为C :0.25~0.30%，Si:彡0.30%，Mn: 0.30 ~0.80%，P :彡 0.012%，S :彡 0.012%，Cr :L 10 ~L 40%，Ni :0.50 ~0.75%，Mo: 0.80~1.00%，￥0.25~0.35%，〇1:彡0.20%41:彡0.01%，其余为卩6;钢种为28〇]?〇附￥ 的锻件。热处理工艺采用正火+回火+调质方式进行，如图2所示，先进行正火，在预热温度 为250~320°C条件下预热IOh,正火加热采用分段阶梯加热方式，第一段从温度为250~ 320°C以不超过60°C /h加热到温度为700~750°C，到温后保温3小时，第二段迅速加热到 900~920°C，保温时间为8h，出炉空冷至320~380°C;转入炉内进行回火，在温度为280~ 320°C下，保温10小时，然后以不超过45°C /h加热至640~660°C，保温时间为12h，随 后炉冷至150°C出炉空冷至室温。预备热处理后采用调质处理工艺，预热至250°C保温2小 时，淬加热也采用分段阶梯加热方式，第一段以不超过50°C /h加热到温度为720°C，到温后 保温2小时，第二段以不超过60°C /h加热到温度为940~950°C，保温时间为8h，使锻件完 成奥氏体转变。淬火冷却，先在空气中预冷2~3min，然后放入10~25°C的水中冷却约 8min，在冷却前5分钟内让工件在水中上下来回运动，并不断的注入清水同时搅拌，使淬火 过程中水的温升控制在l〇°C以内，在马氏体转变区换为油冷，初始油温为10~25°C，油冷 约90min，再在660~670°C条件下进行高温回火，保温时间为16h。进入马氏体转变区后， 由水冷变为油冷，因为油比水的冷却速度慢很多，可有效的减缓组织转变速度，使得应力减 小，再通过马氏体和残余奥氏体的分解，以及渗碳体的聚集长大和α相的再结晶，可获得 细小均匀的回火索氏体组织，回火随炉以不超过25°C/h冷却至200°C，出炉空冷至室温。力 学性能满足使用的韧性指标和高强度的要求。 实施例2 :本实施例描述的提高工业汽轮机转子锻件28CrM〇NiV钢强度的热处理 方法，选用轴身直径为500_，化学成分为C :0. 25~0. 30%，Si :彡0. 30%，Mn :0. 30~ 0.80%，P :彡 0.012%，S :彡 0.012%，Cr :1. 10 ~1.40%，Ni :0.50 ~0.75%，Mo :0.80 ~ L 00%，V0. 25 ~0· 35%，Cu :< 0· 20 %，Al :< 0· 01%，其余为 Fe ;钢种为 28CrMoNiV 的锻 件。热处理工艺采用正火+回火+调质本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强度的热处理方法，其特征在于：①预备热处理：采用正火+回火的形式，其中正火加热采用分段阶梯加热方式，在预热温度为250～320℃条件下预热10h，第一段从温度为250～320℃以不超过60℃/h加热到温度为700～750℃，到温后保温3小时，第二段迅速加热到900～920℃，保温时间采用2h/100mm，出炉空冷至320～380℃；转入炉内进行回火，在温度为280～320℃,保温14小时，然后以不超过45℃/h加热至640～660℃,保温时间采用3h/100mm，随后炉冷至150℃出炉空冷至室温；②调质热处理：淬火加热，预热至250℃保温2小时，第一段以不超过50℃/h加热到温度为720℃，到温后保温2小时，第二段以不超过60℃/h加热到温度为940～950℃，保温时间采用2h/100mm，使锻件完成奥氏体转变；淬火冷却，先在空气中预冷2～3min,然后放入10～25℃的水中冷却7～12min,在冷却前5分钟内让工件在水中上下来回运动，并不断的注入清水同时搅拌，使淬火过程中水的温升控制在10℃以内，在马氏体转变区换为油冷，初始油温为10～25℃，油冷80～150min，再在660～670℃条件下进行高温回火，保温时间采用4h/100mm；回火随炉以不超过25℃/h冷却至200℃，出炉空冷至室温。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘中华，徐伟，黄淑秋，何成，郝明闪，叶伟，宋思远，
申请(专利权)人：杭州汽轮动力集团有限公司，杭州汽轮铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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