專利名稱：：高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及超臨界、超超臨界汽輪機(jī)用改進(jìn)型的具有高熱強(qiáng)性能的馬氏體不銹鋼的滲硼處理和性能熱處理工藝。
背景技術(shù)：
：隨著大型超臨界、超超臨界發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，汽輪機(jī)各類高溫葉片用馬氏體不銹鋼己通過增加W、Mo、V、Co、Nb、N、B等元素改型成為新一類的高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼，如工作溫度在580°C以上的2CrllNiMoNbVN、1CrlONiMoW2VNb等馬氏體不銹鋼，工作溫度在600°C以上的含3%Co的馬氏體不銹鋼，如MTB10A、1Crl0Co3B等。但由于這些合金元素的加入，使得材料的性能熱處理溫度也大幅度的提高，普遍在U00。C以上。這就使原來需滲硼強(qiáng)化的葉片不能在滲硼的同時(shí)進(jìn)行性能熱處理。馬氏體不銹鋼的滲硼溫度一般為950~1050°C，高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼盡管添加了多種合金元素，但并不影響在此溫度下硼元素的滲入。然而，在高于1100。C條件下，滲硼劑將很快揮發(fā)失效，因此在高于1100。C條件下滲硼是不可取的。同樣，具有一定滲硼深度的材料，如果在高溫下，尤其是在高于滲硼處理溫度下長時(shí)間加熱進(jìn)行奧氏體化處理，滲硼層中的硼將擴(kuò)散，使硼濃度降低，滲硼層硬度大大下降。但如果為了遷就滲硼效果，將性能處理溫度降至U00。C以下，則對(duì)葉片的整體性能，尤其是長期高溫性能是極其有害的。綜上所述，高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼的滲硼處理溫度應(yīng)在950~1050°C，性能熱處理應(yīng)保證在1100。C或以上。上述溫度范圍的不匹配造成了該類高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼葉片滲硼強(qiáng)化的困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝，該處理工藝采用將滲硼和性能熱處理兩段工藝分段、聯(lián)合處理的方法，既簡化了處理工藝，又解決了兩部分工藝互相沖突的矛盾。聯(lián)合處理后材料滲硼層硬度可達(dá)HV1400~1800，同時(shí)材料各項(xiàng)基本性能保持優(yōu)良，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝，按下列步驟進(jìn)行(1)將葉片置于填充著固體顆粒狀滲硼劑的容器中，并送入熱處理爐中，加熱至700。C后，再以每小時(shí)100。C的速度繼續(xù)加熱；(2)將爐溫加熱至9501050。C，保溫512小時(shí)；(3)再將爐溫升至11001170。C，保溫0.5-3小時(shí)；(4)以每小時(shí)50100。C速度緩慢冷卻，至400。C以下出爐；(5)在空氣中冷卻至室溫；(6)被處理工件在滲硼處理冷卻至室溫后的8小時(shí)之內(nèi)，再進(jìn)入爐內(nèi)加熱至650。C750。C，保溫26小時(shí)；(7)空冷至室溫。本發(fā)明采用對(duì)使用高熱強(qiáng)性能的馬氏體不銹鋼的汽輪機(jī)葉片表面滲硼與葉片基體材質(zhì)調(diào)質(zhì)熱處理分段、聯(lián)合處理的工藝方法，既解決了分別處理互相影響的問題，也簡化了處理工藝。經(jīng)上述工藝處理后滲硼層硬度可達(dá)HVu)Og:1400~1800，同時(shí)材料各項(xiàng)基本性能保持優(yōu)良，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1為一般馬氏體不銹鋼滲硼處理工藝示意圖；圖2為本發(fā)明高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能分段聯(lián)合處理工藝示意圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明采用對(duì)高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼表面滲硼與材料基體調(diào)質(zhì)熱處理分段、聯(lián)合處理的工藝方法。參見圖2，一種超臨界、超超臨界汽輪機(jī)用改進(jìn)型的具有高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝，按下列步驟進(jìn)行(1)將葉片置于填充著固體顆粒狀滲硼劑的容器中，并送入熱處理爐中，加熱至700。C后，再以每小時(shí)100。C的速度繼續(xù)加熱；(2)將爐溫加熱至9501050。C，保溫512小時(shí)；(3)將爐溫升至U00。C以上某一溫度，視具體材料性能熱處理溫度而定，保溫0.53小時(shí)；(4)以每小時(shí)5(M00。C速度緩慢冷卻，至400。C以下出爐；(5)在空氣中冷卻至室溫。(6)被處理工件在滲硼處理冷卻至室溫后的8小時(shí)之內(nèi)，再進(jìn)入爐內(nèi)加熱至650。C750。C，保溫26小時(shí)；(7)空冷至室溫。經(jīng)過上述步驟后完成了對(duì)超臨界、超超臨界汽輪機(jī)用改進(jìn)型的具有高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能熱處理。實(shí)施例具體實(shí)施時(shí)步驟2、3、6視工件材料不同和滲硼深度、硬度要求不同而變化。表1為超臨界、超超臨界汽輪機(jī)用改進(jìn)型的具有高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝的實(shí)施例試驗(yàn)數(shù)據(jù)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2為實(shí)施例滲硼層檢測和基體材料檢測數(shù)據(jù)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>經(jīng)對(duì)實(shí)施例的檢測數(shù)據(jù)分析后，可以得到汽輪機(jī)用高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼經(jīng)滲硼處理工藝后，其滲硼深度達(dá)到0.100.13mm，滲硼層硬度為HVu)Og:1400-1800，滲硼層組織為FeB'Fe2B化合物。同時(shí)材料基體組織的性能(硬度、強(qiáng)度、塑性、組織等)均符合原調(diào)質(zhì)處理性能要求。其工藝簡單，處理效果很好。權(quán)利要求1、一種高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝，按下列步驟進(jìn)行(1)將葉片置于填充著固體顆粒狀滲硼劑的容器中，并送入熱處理爐中，加熱至700℃；(2)再以每小時(shí)100℃的速度將爐溫加熱至950～1050℃，保溫5～12小時(shí)；(3)再將爐溫升至1100～1170℃，保溫0.5～3小時(shí)；(4)以每小時(shí)50～100℃速度緩慢冷卻，至400℃以下出爐；(5)在空氣中冷卻至室溫；(6)被處理工件在滲硼處理冷卻至室溫后的8小時(shí)之內(nèi)，再進(jìn)入爐內(nèi)加熱至650℃～750℃，保溫2～6小時(shí)；(7)空冷至室溫。全文摘要本發(fā)明涉及超臨界、超超臨界汽輪機(jī)用改進(jìn)型的具有高熱強(qiáng)性能的馬氏體不銹鋼的滲硼處理和性能熱處理工藝。一種高熱強(qiáng)性能馬氏體不銹鋼滲硼和性能聯(lián)合處理工藝，按下列步驟進(jìn)行(1)將葉片置于填充著固體顆粒狀滲硼劑的容器中，并送入熱處理爐中，加熱至700℃；(2)再以每小時(shí)100℃的速度將爐溫加熱至950～1050℃，保溫5～12小時(shí)；(3)再將爐溫升至1100～1170℃，保溫0.5～3小時(shí)；(4)以每小時(shí)50～100℃速度緩慢冷卻，至400℃以下出爐；(5)在空氣中冷卻至室溫；(6)被處理工件在滲硼處理冷卻至室溫后的8小時(shí)之內(nèi)，再進(jìn)入爐內(nèi)加熱至650℃～750℃，保溫2～6小時(shí)；(7)空冷至室溫。文檔編號(hào)C23C8/70GK101265564SQ20071017313公開日2008年9月17日申請(qǐng)日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日發(fā)明者健夏,帆宋,王屹峰,龍荷蓀申請(qǐng)人:上海電氣電站設(shè)備有限公司