[发明专利]一种提高奥氏体耐热钢时效后室温冲击韧性的热处理方法

说明书

本发明提供一种提高奥氏体耐热钢时效后室温冲击韧性的热处理方法，能够有效地减缓时效后冲击韧性下降的幅度，提高时效后耐热钢的冲击韧性，为电厂机组的安全运行提供保障。其包括如下步骤，步骤1，将奥氏体耐热钢加热至1220℃～1240℃；步骤2，将加热后的奥氏体耐热钢在1220℃～1240℃下保温15min～25min；步骤3，将保温后的奥氏体耐热钢以3℃/min～5℃/min的冷却速率降温至1060℃～1100℃；步骤4，将降温至1060℃～1100℃奥氏体耐热钢水冷至室温。本发明通过控制热处理温度、保温时间和降温速率，达到析出第二相和产生一定量锯齿晶界的目的，实现性能的优化。

技术领域

本发明涉及奥氏体耐热钢的热处理技术领域，具体为一种提高奥氏体耐热钢时效后室温冲击韧性的热处理方法。

背景技术

由于我国煤炭资源丰富，火电在我国的能源结构中长期占据主导地位，研究表明，在未来的20年中，火电仍然会保持较高的比例。在燃煤发电领域，同时提高蒸汽的温度和压力是提高发电机组热效率的关键，可有效地节约煤炭的消耗，降低有害气体的排放，达到环境友好的目的。

在600℃超超临界火电机组，甚至更高参数的机组中，高Cr的奥氏体耐热钢由于其良好的抗蒸汽氧化性能和抗烟气腐蚀性能而被广泛应用于服役工况最苛刻的锅炉末级过热器和再热器中。但是，较高的Cr含量同时为晶界M₂₃C₆相的析出和长大提供了良好的动力学条件。许多奥氏体耐热钢在长期时效后，晶界碳化物有迅速长大，连成网状分布的现象发生，这将降低晶界的结合力，使材料室温冲击韧性大幅度下降。这种现象将会严重影响机组的安全运行，缩短机组部件的使用寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种提高奥氏体耐热钢时效后室温冲击韧性的热处理方法，能够有效地减缓时效后冲击韧性下降的幅度，提高时效后耐热钢的冲击韧性，为电厂机组的安全运行提供保障。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种提高奥氏体耐热钢时效后室温冲击韧性的热处理方法，包括如下步骤，

步骤1，将奥氏体耐热钢加热至1220℃～1240℃；

步骤2，将加热后的奥氏体耐热钢在1220℃～1240℃下保温15min～25min；

步骤3，将保温后的奥氏体耐热钢以3℃/min～5℃/min的冷却速率降温至1060℃～1100℃；

步骤4，将降温至1060℃～1100℃奥氏体耐热钢水冷至室温。

优选的，包括如下步骤，

步骤1，将奥氏体耐热钢加热至1230℃；

步骤2，将加热后的奥氏体耐热钢在1230℃下保温20min；

步骤3，将保温后的奥氏体耐热钢以4℃/min的冷却速率降温至1080℃；

步骤4，将降温至1080℃奥氏体耐热钢水冷至室温。

优选的，所述的奥氏体耐热钢的成分按重量百分比计包括，Ni 17-23％，Cr 24-26％，Mn≤2.0％，Nb 0.2-0.6％，Si≤0.75％，N 0.15-0.35％，C 0.04-0.10％，B 0.002％，Zr 0.002％，P≤0.03％，Co 4.6％，V 0.1％，Ce 0.005％，余量为Fe。

优选的，所述的奥氏体耐热钢的成分按重量百分比计包括，Ni 19％，Cr 24％，Nb0.6％，Si 0.3％，N 0.18％，C 0.10％，B 0.002％，Zr 0.002％，P 0.02％，Co 4.6％，V0.1％，Ce 0.005％，余量为Fe。

优选的，步骤1中，奥氏体耐热钢的加热速率为100-120℃/s。