本申請屬于環(huán)形鍛件鍛造技術領域，特別是涉及一種汽輪機用2Cr11MoVNbN鍛件及其制造方法。

背景技術：

2Cr11MoVNbN鍛件主要應用于汽輪機，其要求高，合金元素高，容易在鍛造和熱處理過程中開裂，高溫持久難達到要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機用2Cr11MoVNbN鍛件及其制造方法，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種汽輪機用2Cr11MoVNbN鍛件，其化學成分按照質(zhì)量比例包括：C：0.15～0.2；Si：0.2～0.6；Mn：0.6～0.9；P≤0.025；S≤0.025；Cr：10～11.5；Mo：0.7～1；Ni：0.3～0.6；Cu≤0.25；W≤0.25；V：0.15～0.25；Nb：0.05～0.15；N：0.05～0.09；Al：≤0.04；Co≤0.25；Ti≤0.04；Sn≤0.04，余量為Fe。

相應的，本申請還公開了一種用于所述汽輪機用2Cr11MoVNbN鍛件的鋼錠的冶煉方法，采用電爐+真空冶煉+真空脫氣。

本申請實施例還公開了一種汽輪機用2Cr11MoVNbN鍛件的制造方法，該鍛件尺寸為Φ1317mm×Φ647mm×123mm，其制造方法包括：

(1)、下料

鋼錠為電渣圓錠，其尺寸為Φ600×680mm；

(2)、加熱

控制入爐溫度小于600℃，并預熱2小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至830～850℃，保持溫度3小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至1160～1200℃，保持溫度5小時；冷卻；

(3)、鍛造

坯料出爐后控制溫度在1120℃以下；

鐓拔制坯，采用三鐓二拔，以鍛透內(nèi)部組織，包括：

s1、坯料鐓粗至400mm；

s2、坯料倒棱滾圓后拔長至600mm；

s3、坯料墩粗至400mm；

s4、坯料倒棱滾圓后拔長至600mm；

s5、坯料墩粗至250mm；

s6、滾圓整形沖孔后壓平至出坯高度175mm；

制坯完成后轉(zhuǎn)移到碾環(huán)機進行碾制成型，然后進行鍛后退火：以小于≤150℃/h升溫速度加熱至420～460℃，保持溫度2h，以小于≤150℃/h升溫速度加熱至750～800℃，保持溫度8h,爐冷到550℃空冷；預備熱處理：不完全退火,以小于≤150℃/h升溫速度加熱至850～900℃，保持溫度8h,爐冷到550℃空冷；

(4)、調(diào)質(zhì)熱處理

a、以小于≤180℃/h升溫速度加熱至1050～1070℃，保持溫度淬火8.5h，介質(zhì)水冷；

b、以小于≤150℃/h升溫速度加熱至620～640℃，保持溫度進行一次回火16h，空冷；

c、以小于≤150℃/h升溫速度加熱至620～640℃，保持溫度進行二次回火16h，空冷；

(5)、去應力退火：以小于≤150℃/h升溫速度加熱至580～620℃，保持溫度8h,爐冷到450℃空冷。

優(yōu)選的，在上述的汽輪機用2Cr11MoVNbN鍛件的制造方法中，所述步驟(3)中，鐓拔制坯過程中，一旦坯料溫度低于1050℃，需回爐保溫1～2小時。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明方法鍛造和熱處理過程中坯料不易開裂，高溫持久性長，產(chǎn)品力學性能滿足要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發(fā)明具體實施例中鍛件加熱的曲線圖；

圖2所示為本發(fā)明具體實施例中鍛件調(diào)質(zhì)熱處理的曲線圖；

圖3所示為本發(fā)明具體實施例中鍛件的金相照片。

具體實施方式

本發(fā)明通過下列實施例作進一步說明：根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。

(1)鋼錠冶煉

采用電爐+真空冶煉+真空脫氣，

鋼錠化學成分按照質(zhì)量比例包括：C：0.15～0.2；Si：0.2～0.6；Mn：0.6～0.9；P≤0.025；S≤0.025；Cr：10～11.5；Mo：0.7～1；Ni：0.3～0.6；Cu≤0.25；W≤0.25；V：0.15～0.25；Nb：0.05～0.15；N：0.05～0.09；Al：≤0.04；Co≤0.25；Ti≤0.04；Sn≤0.04，余量為Fe。

(2)、下料

鋼錠為電渣圓錠，其尺寸為Φ600×680mm；

(3)、加熱

結合圖1所示，控制入爐溫度小于600℃，并預熱2小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至830～850℃，保持溫度3小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至1160～1200℃，保持溫度5小時；冷卻；

(4)、鍛造

坯料出爐后控制溫度在1120℃以下；

鐓拔制坯，采用三鐓二拔，以鍛透內(nèi)部組織，包括：

s1、坯料鐓粗至400mm；

s2、坯料倒棱滾圓后拔長至600mm；

s3、坯料墩粗至400mm；

s4、坯料倒棱滾圓后拔長至600mm；

s5、坯料墩粗至250mm；

s6、滾圓整形沖孔后壓平至出坯高度175mm；

制坯完成后轉(zhuǎn)移到碾環(huán)機進行碾制成型，然后進行鍛后退火：以小于≤150℃/h升溫速度加熱至420～460℃，保持溫度2h，以小于≤150℃/h升溫速度加熱至750～800℃，保持溫度8h,爐冷到550℃空冷；預備熱處理：不完全退火,以小于≤150℃/h升溫速度加熱至850～900℃，保持溫度8h,爐冷到550℃空冷；

鐓拔制坯過程中，一旦坯料溫度低于1050℃，需回爐保溫1～2小時。

(5)、調(diào)質(zhì)熱處理，結合圖2所示：

a、以小于≤180℃/h升溫速度加熱至1050～1070℃，保持溫度淬火8.5h，介質(zhì)水冷；

b、以小于≤150℃/h升溫速度加熱至620～640℃，保持溫度進行一次回火16h，空冷；

c、以小于≤150℃/h升溫速度加熱至620～640℃，保持溫度進行二次回火16h，空冷。

(6)、去應力退火：以小于≤150℃/h升溫速度加熱至580～620℃，保持溫度8h,爐冷到450℃空冷。

對鍛件進行力學性能檢測，參數(shù)如表1。

表1

圖3所示為所獲得鍛件的金相照片。

在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關系不大的其他細節(jié)。

最后，還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。