大规格P92耐热钢锻件的制造方法技术

本发明专利技术涉及大规格P92耐热钢锻件的制造方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供大规格P92耐热钢锻件的制造方法，以减少P92钢锻件的内部缺陷，提高探伤合格率，其技术方案是提供了P92钢钢锭的锻造工艺，依次包括均质化处理、锻造和退火热处理步骤，然后冷却至室温，即得P92钢锻件。本发明专利技术通过均质化处理、锻造、退火热处理的优化工艺制造出P92耐热合金锻件，能有效地控制锻件内部质量及外表面质量，尤其适用于大规格P92耐热钢的制造。

Manufacturing Method of Large Size P92 Heat Resistant Steel Forging

The invention relates to a manufacturing method of large size P92 heat-resistant steel forgings, belonging to the technical field of iron and steel metallurgy. The technical problem to be solved by the invention is to provide a manufacturing method for large size P92 heat-resistant steel forgings to reduce the internal defects of P92 steel forgings and improve the qualified rate of flaw detection. The technical scheme is to provide the forging process of P92 steel ingots, which in turn includes homogenization treatment, forging and annealing heat treatment steps, and then cooling to room temperature, so as to obtain P92 steel forgings. The P92 heat-resistant alloy forging is manufactured by the optimization process of homogenization treatment, forging and annealing heat treatment, which can effectively control the internal quality and external surface quality of the forging, and is especially suitable for the manufacture of large size P92 heat-resistant steel.

【技术实现步骤摘要】
大规格P92耐热钢锻件的制造方法
本专利技术涉及大规格P92耐热钢锻件的制造方法，属于钢铁冶金

技术介绍
P92钢是在9Cr1MoVNb钢的基础上加W减Mo，同时加入微量的B元素而研制出的铁素体耐热钢。ASMESA335/SA335M《高温用无缝铁素体合金钢公称管》标准对P92钢的化学成分规定如下：化学成分(质量分数)％P92钢属马氏体耐热钢，具有优异的抗腐蚀、抗氧化性能和良好的高温强度、蠕变性能，且抗热疲劳性好于奥氏体不锈钢。研究表明，P92钢在600℃的许用应力和持久强度比P91钢提高了近20％。P92的研制成功，将电站锅炉的蒸汽温度从566℃提高到593℃～610℃，是一种可替代奥氏体不锈钢的铁素体钢，而且和先进的蒸汽系统的发展相适应，具有很广阔的应用前景。到目前为止，P92已在世界范围的大型火电机组上得到广泛应用，并有20多年的运行经验，是比较成熟的新型耐热钢。近年来发展的超临界和超超临界机组，P92钢也是作为主蒸汽管道、再热主蒸汽管热段及其相应的高温联箱用钢的一个重要钢种。然而，P92钢的热塑性变形温度范围较窄，其钢坯锻造工艺技术难度大，尤其对于大规格P92钢锭，在铸造过程中不可避免的会存在偏析、缩孔、疏松等缺陷，并且钢锭体形越大，钢锭内部的缺陷就越明显，钢锭内部缺陷对大锻件的性能会产生明显不利的影响。因此，优化大规格P92钢的锻造工艺，以减少其内部缺陷、提高探伤合格率，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供大规格P92耐热钢锻件的制造方法，以减少P92钢锻件的内部缺陷，提高探伤合格率。本专利技术提供了P92钢钢锭的锻造工艺，依次包括均质化处理、锻造和退火热处理步骤，然后冷却至室温，即得P92钢锻件，其中，所述均质化处理的工艺条件为：将钢锭加热至500～600℃，然后以60～80℃/h的加热速度加热到950±10℃，保温4～6小时，再以60～80℃/h的加热速度加热到1240±10℃，保温14～16小时；所述锻造的工艺条件为：控制开锻温度1100～1140℃，终锻温度860℃～910℃；所述退火热处理的工艺条件为：以30～50℃/h的加热速度加热到760±10℃，保温12～14h，再以20～50℃/h的降温速度降温到100～300℃；所述P92钢锻件的规格为进一步地，所述的锻造工艺满足以下至少一项：于950±10℃保温4小时；于1240±10℃保温14小时；控制开锻温度1120～1140℃；终锻温度860℃～880℃；所述退火热处理的工艺条件为：以30～50℃/h的加热速度加热到760℃，保温12～14h，再以20～50℃/h的降温速度降温到300℃；出炉空冷至室温。进一步地，所述锻造步骤包括两次镦粗和两次拔长，拔长采用FM法。进一步地，所述的锻造工艺满足以下至少一项：每次镦粗减小的高度△H≤H0/2，H0为钢锭原高度；第一次拔长的压下量≥80mm；第二次拔长的压下量≥100mm。优选地，第一次拔长的压下量为80～100mm。优选地，第二次拔长的压下量为100～120mm。进一步地，所述钢锭的化学成分按重量百分比计为：C0.10％～0.12％、Si0.25％～0.45％、Mn0.35％～0.55％、P≤0.010％、S≤0.005％、Cr8.7％～8.8％、Ni0.20～0.30％、Mo0.32％～0.50％、V0.18％～0.23％、Nb0.05％～0.08％、N0.040％～0.045％、Al≤0.015％、W1.60％～1.85％、B0.002％～0.005％，余量为铁。优选地，所述钢锭的化学成分按重量百分比计为：C0.11％、Si0.27％、Mn0.49％、P0.009％、S0.003％、Cr8.76％、Ni0.26％、Mo0.44％、V0.22％、Nb0.08％、N0.044％、Al0.003％、W1.65％、B0.003％，余量为铁。进一步地，所述的锻造工艺满足以下至少一项：所述钢锭为八角钢锭，锭身上口直径锭身下口直径锭身高度2505mm～2515mm；所述钢锭重量为17～19吨。本专利技术提供了P92钢锻件的制造方法，包括如下步骤：冶炼浇铸得到钢锭，根据上述锻造工艺进行锻造，即得P92钢锻件。进一步地，所述冶炼浇铸依次包括电炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气和模铸工序。本专利技术提供了采用上述制造方法得到的P92钢锻件。本专利技术所述加热以料温为准，工艺参数中限定的温度都是指料温，而不是计算机显示的工艺温度。预热段温度不得高于工艺要求的最高装炉温度。因钢坯从加热炉中出来到开始锻造时，温度会下降，为了确保开锻温度在1100～1140℃，需要在开锻前30分钟将钢锭的加热温度提高到1250℃。本专利技术采用二镦二拔(+FM法)成材，其工艺要点如下：a钢锭快锻打钳把，先倒棱滚圆。回炉1240℃±10℃，再烧时间45～90分钟，镦粗减小的高度△H≤H0/2(H0为钢锭原高度)，镦粗采用上下弧形托盘。其中，采用弧形托盘能使坯料中心更容易压实，防止中心疏松等缺陷的产生。b第一次拔长时上下采用500mm宽砧，压下量为≥80mm。然后再次镦粗减小的高度△H≤H01/2(H0为钢锭原高度)；镦粗采用上下弧形托盘。再次拔长也采用500mm宽砧，压下量为≥100mm。然后锻成大方，中心压实。c再锻造的过程中，若终锻温度≤850℃时，须将锻件再次进行加热，加热温度1230±10℃，保温1.5h～2h后拔长到成品规格。这样能够保证钢锭再次锻造时不会因为锻造温度过低而产生锻造开裂。锻造时开始要轻压，防止锻件开裂。压下量按加热温度高低确定。一般温度较低时，压下量减少，这也是为了预防开裂。如果发现有锻造裂纹，应立即清除，以防扩展。芯轴扩孔时，转动要均匀，每次压下量要均匀，以保证变形分布均匀，减少混晶现象。当锻件温度低于终锻温度时，必须停止锻造。本专利技术提供了P92钢钢锭的锻造工艺，通过均质化处理、锻造、退火热处理的优化工艺制造出P92耐热合金锻件，能有效地控制锻件内部质量及外表面质量，尤其适用于大规格P92耐热钢的制造。采用本专利技术锻造工艺得到的P92钢大规格锻件按GB/T6402-20083级要求进行超声波探伤检验，探伤合格率达到95％以上，对锻件质量的提升效果非常显著，而且能够连续稳定运行。本专利技术方法实施后能够创造出明显的经济效益，为超超临界火电机组用P92材料实现国产化提供原材料保障。具体实施方式本专利技术具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。本专利技术提供了P92钢钢锭的锻造工艺，依次包括均质化处理、锻造和退火热处理步骤，然后冷却至室温，即得P92钢锻件，其中，所述均质化处理的工艺条件为：将钢锭加热至500～600℃，然后以60～80℃/h的加热速度加热到950±10℃，保温4～6小时，再以60～80℃/h的加热速度加热到1240±10℃，保温14～16小时；所述锻造的工艺条件为：控制开锻温度1100～1140℃，终锻温度860℃～910℃；所述退火热处理的工艺条件为：以30～50℃/h的加热速度加热到760±10℃，保温12～14h，再以20～50℃/h的降温速度降温到100～300℃；所述P92钢锻件的规格为对于大锻件用钢锭，钢锭中粗大不均匀的铸态结构、偏析、疏松、夹杂、气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.P92钢钢锭的锻造工艺，其特征是：依次包括均质化处理、锻造和退火热处理步骤，然后冷却至室温，即得P92钢锻件，其中，所述均质化处理的工艺条件为：将钢锭加热至500～600℃，然后以60～80℃/h的加热速度加热到950±10℃，保温4～6小时，再以60～80℃/h的加热速度加热到1240±10℃，保温14～16小时；所述锻造的工艺条件为：控制开锻温度1100～1140℃，终锻温度860℃～910℃；所述退火热处理的工艺条件为：以30～50℃/h的加热速度加热到760±10℃，保温12～14h，再以20～50℃/h的降温速度降温到100～300℃；所述P92钢锻件的规格为

【技术特征摘要】
1.P92钢钢锭的锻造工艺，其特征是：依次包括均质化处理、锻造和退火热处理步骤，然后冷却至室温，即得P92钢锻件，其中，所述均质化处理的工艺条件为：将钢锭加热至500～600℃，然后以60～80℃/h的加热速度加热到950±10℃，保温4～6小时，再以60～80℃/h的加热速度加热到1240±10℃，保温14～16小时；所述锻造的工艺条件为：控制开锻温度1100～1140℃，终锻温度860℃～910℃；所述退火热处理的工艺条件为：以30～50℃/h的加热速度加热到760±10℃，保温12～14h，再以20～50℃/h的降温速度降温到100～300℃；所述P92钢锻件的规格为2.如权利要求1所述的锻造工艺，其特征是：满足以下至少一项：于950±10℃保温4小时；于1240±10℃保温14小时；控制开锻温度1120～1140℃；终锻温度860℃～880℃；所述退火热处理的工艺条件为：以30～50℃/h的加热速度加热到760℃，保温12～14h，再以20～50℃/h的降温速度降温到300℃；出炉空冷至室温。3.如权利要求1或2所述的锻造工艺，其特征是：所述锻造步骤包括两次镦粗和两次拔长，拔长采用FM法。4.如权利要求3所述的锻造工艺，其特征是：满足以下至少一项：每次镦粗减小的高度△H≤H0/2，H0为钢锭原高度；第一次拔长的压下量≥80mm；优选地，第一次拔长的压下量为80～100mm；第二次拔长的压下量≥100mm；优选地，第二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂露寒，吴铖川，赵中清，杜思敏，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51