平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法技术

本发明专利技术涉及平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，所述方法为：将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580‑620℃并保温，保温完成后快速冷却；将冷却后的叶片钢升温至530‑550℃并保温，保温完成后缓慢冷却。本发明专利技术通过对淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行两次回火处理，并调整其温度及冷却工艺，使其在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，韧性和强度相对有了进一步的改善，实现了同时平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的目的，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法
本专利技术涉及透平叶片的热处理工艺领域，具体涉及马氏体不锈钢透平叶片的热处理工艺领域，尤其涉及一种平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法。
技术介绍
透平叶片是透平机械(如汽轮机、燃气轮机、水轮机等)中用以引导流体按一定方向流动，并推动转子旋转的重要部件。装在壳体上的叶片称静叶片或导叶，装在转子上的叶片称为动叶片。1Cr12Ni3Mo2VN是含铬、镍、钼、钒、氮的马氏体不锈耐热钢，具有良好的韧性和较高的强度，并有好的耐蚀性，常用做超临界机组叶片。相对于小叶片而言，较大的透平叶片应用条件更为苛刻，因此对其强度和韧性都有较高的要求。目前，1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢的冲击值要求≥35J，Rp0.02≥866Mpa。而现有技术在对1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行热加工后，得到的工件往往难以同时满足上述冲击韧性和强度的要求，导致工件不合格。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，使1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韧性和强度相对有了进一步的改善，有效提高了1Cr12Ni3Mo2VNbN锻件性能的合格率。为达到此目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，所述方法包括以下步骤：(1)将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580-620℃并保温，保温完成后快速冷却；(2)将步骤(1)冷却后的叶片钢升温至530-550℃并保温，保温完成后缓慢冷却。本专利技术对淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行二次回火处理，第一回火在高温下(580-620℃)进行，配合急冷的方式，减少了回火冷却过程中第二相的析出，进而降低了材料脆性，提高了一次回火后的冲击韧性。第二次回火在低温下(530-550℃)进行，回火结束后缓慢冷却，这种方式能够在保证第一次回火得到的韧性满足要求的前提下，牺牲掉部分韧性，适当提高了材料的规定非比例延伸强度(Rp0.02)。上述两次回火结合，使1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韧性和强度相对有了进一步的改善，实现了同时平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的目的。根据本专利技术，步骤(1)中第一次回火处理的温度为580-620℃，例如可以是580℃、585℃、590℃、595℃、600℃、605℃、610℃、615℃或620℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。上述第一次回火处理的温度是本专利技术的关键，当上述第一次回火处理的温度过高(＞620℃)时，会导致Rm(抗拉强度)和Rp0.02不合格；当第一次回火处理的温度过低(＜580℃)时，则会导致冲击韧性不合格。根据本专利技术，步骤(1)所述保温的时间为3-6h，例如可以是3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，步骤(1)所述快速冷却的方式为风冷、油冷或水冷中的任意一种。当步骤(1)中采用缓慢冷却的方式进行冷却时，会导致冲击韧性不合格。根据本专利技术，步骤(2)中第二次回火处理的温度为530-550℃，例如可以是530℃、533℃、535℃、538℃、540℃、543℃、545℃、548℃或550℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。上述第二次回火处理的温度同样是本专利技术的关键，当回火温度过高(＞550℃)时会导致Rp0.02不合格，会；当回火温度过低(＜530℃)时，则会导致冲击韧性不合格。根据本专利技术，步骤(2)所述保温的时间为3-6h，例如可以是3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，步骤(2)所述缓慢冷却的方式为随炉冷却或出炉在空气中自然冷却，除此之外，也可先随炉冷却一段时间后再出炉进行空冷，应根据实际情况进行选择。当步骤(2)中采用急速冷却的方式进行冷却时，会导致Rp0.02不合格。根据本专利技术，步骤(1)所述淬火处理的温度为1010-1070℃，例如可以是1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃或1070℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，步骤(1)所述淬火处理的时间为1.5-2.5h，例如可以是1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2.0h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h或2.5h，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，步骤(1)所述淬火处理的冷却方式为风冷、油冷或水冷中的任意一种。作为优选的技术方案，本专利技术所述平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法包括以下步骤：(1)将1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至1010-1070℃并保温1.5-2.5h，保温结束后风冷、油冷或水冷至室温；(2)将步骤(1)经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580-620℃并保温3-6h，保温完成后出炉风冷、油冷或水冷至室温；(3)将步骤(2)冷却后的叶片钢升温至530-550℃并保温3-6h，保温完成后随炉冷却或出炉在空气中自然冷却。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术通过对淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行两次回火处理，并调整其温度及冷却工艺，使1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韧性和强度相对有了进一步的改善，实现了同时平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的目的，提高了锻件的合格率，具有良好的应用前景。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。本专利技术具体实施方式部分所述淬火处理的工艺为：将1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至1010-1070℃并保温1.5-2.5h，保温结束后风冷、油冷或水冷至室温。出于统一的考虑，各实施例和对比例均采用在1010℃下保温2.5h后风冷处理得到的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行后续回火处理。以下为本专利技术典型但非限制的实施例。实施例1本实施例提供了一种平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，所述方法为：(1)将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢均匀放于通用的回火料筐内，再将所述回火料筐放入回火炉内随炉升温至580℃并保温6h，保温完成后出炉风冷至室温；(2)将步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580‑620℃并保温，保温完成后快速冷却；(2)将步骤(1)冷却后的叶片钢升温至530‑550℃并保温，保温完成后缓慢冷却。

【技术特征摘要】
1.平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580-620℃并保温，保温完成后快速冷却；(2)将步骤(1)冷却后的叶片钢升温至530-550℃并保温，保温完成后缓慢冷却。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述保温的时间为3-6h。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述快速冷却的方式为风冷、油冷或水冷中的任意一种。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述保温的时间为3-6h。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述缓慢冷却的方式为随炉冷却或出炉在空气中自然冷却。6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新权，张忠，周扬，丁栋，孙风军，封嗣虎，宗明明，门若男，
申请(专利权)人：无锡透平叶片有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32