一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法技术

本发明专利技术提供一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法，在现有热处理技术的一次人工时效前增加了一次自然时效，二次人工时效前增加了二次自然时效，上述增加自然时效工艺都可使大型叶片固溶后析出的相充分的均匀弥散到钢的基体中，使钢的强度提高，各种相弥散分布均匀。

A heat treatment method for the blank of the last stage blade of 05cr17ni4cu4nb steam turbine

【技术实现步骤摘要】
一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法
本专利技术属于金属材料热处理
，具体涉及一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法。
技术介绍
现有汽轮机低压末级叶片通常使用05Cr17Ni4Cu4Nb材料进行制造，该材料通过热处理后强度和性能参数比较优良，通常用于制造汽轮机低压末级叶片，05Cr17Ni4Cu4Nb材料为马氏体沉淀硬化不锈钢，通过固溶时效后使钢中的铜以极小而分散的ε相弥散分布在基体上从而提高强度。低压末级叶片通常为大叶片，其汽道长度大于750mm。该叶片尺寸通常按标准工艺要求采用固溶+一次人工时效工艺+二次人工时效工艺进行热处理，该工艺用在大型低压末级叶片上经常会出现硬度合适，但强度低于标准值，强度与硬度不匹配的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提供一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法，防止低压末级叶片热处理后理化数据不合格现象，降低返修频次，降低汽轮机末级叶片毛坯批生产成本。本专利技术提供一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法，包括以下步骤：步骤一、固溶处理，将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热到固溶温度，冷却至室温；步骤二、一次自然时效，将冷却至室温的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第一预设时长；步骤三、一次人工时效处理，将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行一次人工时效处理，冷却至室温；步骤四、二次自然时效，将一次人工时效处理后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第二预设时长；步骤五、二次人工时效处理，将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行二次人工时效处理，冷却至室温。可选的，所述将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热到固溶温度，冷却至室温，包括：将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热至固溶温度，保温1～3h，冷却至室温。可选的，固溶温度在1025～1050℃范围内。可选的，固溶温度为1025℃、1030℃、1040℃或1050℃。可选的，所述步骤一中的冷却方式为风冷或油冷。可选的，所述将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行一次人工时效处理，冷却至室温，包括：将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯于815±5℃的温度下进行保温2～3h，冷却至室温。可选的，所述将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行二次人工时效处理，冷却至室温，包括：将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯于550～570℃的温度下保温8～10h。可选的，所述步骤三和五中的冷却方式为空冷。可选的，第一预设时长和第二预设时长不小于12小时。本专利技术提供的汽轮机低压末级叶片毛坯的热处理方法，在现有技术的一次人工时效前增加了一次自然时效，二次人工时效前增加了二次自然时效，上述增加自然时效工艺都可使大型叶片固溶后析出的相充分的均匀弥散到钢的基体中，使钢的强度提高，各种相弥散分布均匀。本专利技术尽可能通过两次自然时效以及两次人工时效使各种加强相均匀的弥散分布，使强度与硬度相匹配。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术提供的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法，包括以下步骤：步骤一、固溶处理，将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热到固溶温度，冷却至室温；步骤二、一次自然时效，将冷却至室温的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第一预设时长；步骤三、一次人工时效处理，将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行一次人工时效处理，冷却至室温；步骤四、二次自然时效，将一次人工时效处理后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第二预设时长；步骤五、二次人工时效处理，将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行二次人工时效处理，冷却至室温。其中，步骤一中，所述固溶过程具体过程为：将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热至1025～1050℃温度，保温1～3h，例如固溶处理的温度为1025℃、1030℃、1040℃、1050℃。步骤一中，冷却方式为风冷或油冷的一种。风冷的冷速可大于14℃/min。步骤一中，所述一次人工时效处理的具体过程为：将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯于815±5℃的温度下进行保温2～3h，例如一次人工时效热处理的温度为810℃、815℃、820℃，保温的时间为2h、3h。步骤五中，二次人工时效具体包括，将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯于550～570℃的温度下保温8～10h，例如二次人工时效处理的温度为550℃、560℃、565℃、570℃，保温的时间为8h、9h、10h。可选的，第一预设时长和第二预设时长不小于12小时。本专利技术的有益效果是：通过在固溶处理后和一次人工时效后分别增加自然时效处理使大叶片的弥散相均匀分布，使05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理后满足标准力学性能要求。下面采用几个具体实例，通过对两次自然时效的时长进行更改，说明本专利技术提供的热处理方法。常规工艺采用低压第6级动叶片毛坯进行试验，首先进行固溶处理，即将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯置于通用的热处理装料板上，再将其放入高温箱式电阻率内加热至1040℃，保温3h,然后冷却至室温,接着进行一次人工时效(在815℃下保温3h)，空冷至室温。而后二次人工时效(在565℃下保温8h)，空冷至室温。实施例1采用低压第6级动叶片毛坯进行试验，首先将固溶热处理，即将5Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯置于通用的热处理装料板上，在将其放入高温箱式电阻率内加热至1040℃，保温3h,然后冷却至室温,接着一次自然时效8h,接着进行一次人工时效(在815℃下保温3h)，空冷至室温,再接着二次自然时效8h，而后二次人工时效(在565℃下保温8h)，空冷至室温。实施例2采用低压第6级动叶片毛坯进行试验，首先将固溶热处理，即将5Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯置于通用的热处理装料板上，在将其放入高温箱式电阻率内加热至1040℃，保温3h,然后冷却至室温,接着一次自然时效10h,接着进行一次人工时效(在815℃下保温3h)，空冷至室温,再接着二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、固溶处理，将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热到固溶温度，冷却至室温；/n步骤二、一次自然时效，将冷却至室温的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第一预设时长；/n步骤三、一次人工时效处理，将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行一次人工时效处理，冷却至室温；/n步骤四、二次自然时效，将一次人工时效处理后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第二预设时长；/n步骤五、二次人工时效处理，将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行二次人工时效处理，冷却至室温。/n

【技术特征摘要】
1.一种05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯热处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、固溶处理，将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热到固溶温度，冷却至室温；
步骤二、一次自然时效，将冷却至室温的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第一预设时长；
步骤三、一次人工时效处理，将一次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行一次人工时效处理，冷却至室温；
步骤四、二次自然时效，将一次人工时效处理后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯在室温中放置第二预设时长；
步骤五、二次人工时效处理，将二次自然时效后的05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯进行二次人工时效处理，冷却至室温。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热到固溶温度，冷却至室温，包括：
将05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级叶片毛坯加热至固溶温度，保温1～3h，冷却至室温。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，固溶温度在10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳洋，张小斌，
申请(专利权)人：陕西宏远航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61