專利名稱:大型葉輪材料鍛件晶粒細(xì)化熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種熱處理工藝,具體地說是一種大型葉輪材料鍛件的晶粒細(xì)化熱 處理工藝,屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。
背景技術(shù):
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中 保持一定時(shí)間后,又以不同速度冷卻,通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)來控制 其性能的一種工藝。金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般 不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分,而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織,或改變工件 表面的化學(xué)成分,賦予或改善工件的使用性能,其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量,而這一 般不是肉眼所能看到的。鍛制大鍛件的鋼錠大,結(jié)晶過程冷卻緩慢,粗大鑄態(tài)組織與偏析嚴(yán)重;變形小 且分布不均;奧氏體晶粒粗大不均勻等特點(diǎn),使得大型鍛件晶粒較難得到細(xì)化。大型葉輪用鍛件,其使用的材料有嚴(yán)重的組織遺傳傾向,且此類鍛件因?yàn)樾螤?特殊,往往最后一火變形量較小,終端溫度不理想,鍛后內(nèi)部晶粒粗大而且很不均勻, 通過常規(guī)的熱處理很難解決。雖然機(jī)械性能達(dá)到要求,但往往鍛件的組織遺傳傾向嚴(yán) 重、最后一火變形量較小、終端溫度不理想等不利因素,通過現(xiàn)有工藝無法解決,現(xiàn)有 工藝不能增加質(zhì)點(diǎn)、強(qiáng)化核心,其單一奧氏體化,解決不了晶粒的粗大不均勻,常常還 會(huì)伴隨呈現(xiàn)組織的各向異性。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題,本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種針對大型葉輪材料鍛件的晶粒細(xì)化熱處 理工藝,在通過高溫完全奧氏體化后,反復(fù)強(qiáng)化核心、多次奧氏體化重新形核,在滿足 機(jī)械性能的前提下,最終使晶粒得到了細(xì)化。本發(fā)明的技術(shù)方案為大型葉輪材料鍛件的晶粒細(xì)化熱處理工藝,包括以下步 驟
(1)按功率升溫至650°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C/小時(shí)的速度升溫至 980士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后爐冷至< 300 ;
(2)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 790士 10°C,均溫、保溫12小時(shí)后水冷;
(3)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 670士 10°C,均溫、保溫14小時(shí)后爐冷;
(4)按功率升溫至650°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 850士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后油冷;
(5)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C
小時(shí)的速度升溫至 小時(shí)的速度升溫至 小時(shí)的速度升溫至 小時(shí)的速度升溫至
3670士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后爐冷。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在通過高溫完全奧氏體化后,爐冷充分,奧氏體分解充 分;反復(fù)強(qiáng)化核心、多次奧氏體化重新形核,增加了 790°C形核;并在兩相區(qū)上沿轉(zhuǎn) 變、形核,強(qiáng)化核心的步驟;基于以上組織準(zhǔn)備,空冷后迅速升至850°C形成的新晶界 將明顯細(xì)化,最終在滿足機(jī)械性能的前提下,使晶粒得到了細(xì)化。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程步驟1和2的示意圖; 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程步驟3示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程步驟4和5的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅 用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。本工藝過程中使用設(shè)備情況如下
(1)鍛件加熱保溫800KW臺(tái)車式電阻爐;
(2)鍛件吊裝主勾承載32T的行車;
(3)鍛件冷卻容積為132噸的合成淬火液槽。如圖1-圖3所示,葉輪材料熱處理工藝,包括以下步驟
(1)按功率升溫至650°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 980士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后爐冷至< 300°C ;
(2)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 790士 10°C,均溫、保溫12小時(shí)后水冷;
(3)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 670士 10°C,均溫、保溫14小時(shí)后爐冷;
(4)按功率升溫至650°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 850士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后油冷;
(5)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C 670士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后爐冷。對一批30Cr2Ni4MoV、34CrNi3Mo葉輪進(jìn)行了周期較長的細(xì)化、調(diào)質(zhì)熱處理, 在通過高溫完全奧氏體化后,反復(fù)強(qiáng)化核心、多次奧氏體化重新形核,在滿足機(jī)械性能 的前提下,最終使晶粒得到了細(xì)化,觀察金相,已從原來的粗大、不均勻狀態(tài),改善到 現(xiàn)在晶粒度四級左右,晶界較以前明顯,晶粒分布均勻,證明此工藝有效。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā) 明,盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其 依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等 同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包 含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
/小時(shí)的速度升溫至 /小時(shí)的速度升溫至 /小時(shí)的速度升溫至 /小時(shí)的速度升溫至 /小時(shí)的速度升溫至
權(quán)利要求
1.大型葉輪材料鍛件的晶粒細(xì)化熱處理工藝,其特征在于包括以下步驟(1)按功率升溫至650°c,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C/小時(shí)的速度升溫至 980士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后爐冷至< 300°C ;(2)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C /小時(shí)的速度升溫至 790士 10°C,均溫、保溫12小時(shí)后水冷;(3)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C /小時(shí)的速度升溫至 670士 10°C,均溫+保溫14小時(shí)后爐冷;(4)按功率升溫至650°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C/小時(shí)的速度升溫至 850士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后油冷;(5)按功率升溫至350°C,保溫3小時(shí)后,按動(dòng)0°C /小時(shí)的速度升溫至 670士 10°C,均溫、保溫8小時(shí)后爐冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型葉輪材料鍛件的晶粒細(xì)化熱處理工藝,在通過高溫完全奧氏體化后,反復(fù)強(qiáng)化核心、多次奧氏體化重新形核,在滿足機(jī)械性能的前提下,最終使晶粒得到了細(xì)化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在通過高溫完全奧氏體化后,爐冷充分,奧氏體分解充分;反復(fù)強(qiáng)化核心、多次奧氏體化重新形核,增加了790℃形核;并在兩相區(qū)上沿轉(zhuǎn)變、形核,強(qiáng)化核心的步驟;基于以上組織準(zhǔn)備,空冷后迅速升至850℃形成的新晶界將明顯細(xì)化,最終在滿足機(jī)械性能的前提下,使晶粒得到了細(xì)化。
文檔編號(hào)C21D9/00GK102021300SQ201010575520
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者鄧軍 申請人:無錫宏達(dá)重型鍛壓有限公司