[发明专利]一种提高2Cr12NiMo1W1V耐热钢持久强度的热处理方法

说明书

一种提高2Cr12NiMo1W1V耐热钢持久强度的热处理方法，涉及一种耐热钢的热处理方法。目的是解决现有的2Cr12NiMo1W1V钢的高温持久性能差的问题。方法：淬火：在温度为1040～1060℃条件下保温3～5h，然后油冷至室温；第1次回火：在温度为645～665℃条件下保温9～11h，然后空冷至室温；第2次回火：在温度为610～630℃条件下保温9～11h，然后空冷至室温，即完成。采用本发明方法得到的2Cr12NiMo1W1V钢在温度为650℃和应力为180MPa条件下断裂时间达到35h。本发明适用于2Cr12NiMo1W1V耐热钢的热处理。

技术领域

本发明涉及一种耐热钢的热处理方法。

背景技术

2Cr12NiMo1W1V钢是一种含12％Cr铁素体耐热钢，最新国标牌号为22Cr12NiWMoV，2Cr12NiMo1W1V钢广泛用于超临界、超超临界汽轮机高温叶片、紧固件等关键部件。高温蠕变持久强度是高温材料最关键的性能指标，因此对于 2Cr12NiMo1W1V钢的持久性能有着严格的要求。然而在实际生产中，2Cr12NiMo1W1V 主要通过M23C6、M6C、MC等碳化物进行强化，即在淬火温度下，这些碳化物回溶至基体中，获得均匀的组织，在淬火冷却后，形成板条马氏体组织，在回火过程中，上述碳化物在马氏体板条间、晶界及晶内等位置析出，形成细小且弥散分布的碳化物，阻止位错滑移，进而提高材料的高温持久强度。如果热处理工艺不当，例如淬火温度不够高，回火温度过高，回火不够充分等，会造成材料中的碳化物极易发生下述不良反应，1、碳化物无法充分回溶，材料组织不均匀；2、碳化物无法充分析出；3、碳化物聚集。上述不良反应会造成2Cr12NiMo1W1V钢在温度为650℃和应力为180MPa条件下断裂时间小于25h，高温持久性能不合格。

发明内容

本发明为了解决现有的2Cr12NiMo1W1V钢的高温持久性能差的问题，提出一种提高2Cr12NiMo1W1V耐热钢持久强度的热处理方法。

本发明提高2Cr12NiMo1W1V耐热钢持久强度的热处理方法按照以下步骤依次进行：

步骤1、淬火：将2Cr12NiMo1W1V耐热钢置于温度为1040～1060℃条件下保温3～5h，然后油冷至室温；

步骤2、第1次回火：将步骤一得到的2Cr12NiMo1W1V耐热钢置于温度为645～665℃条件下保温9～11h，然后空冷至室温；

步骤3、第2次回火：将步骤二得到的2Cr12NiMo1W1V耐热钢置于温度为 1040～1060℃条件下保温9～11h，然后空冷至室温，即完成。

本发明具备以下有益效果：

本发明热处理的淬火温度高，可以使得各类碳化物(M23C6、M6C、MC等)充分回溶，使材料获得均匀的组织；淬火后经过油冷，冷却快速，材料组织转变为板条马氏体组织；经过第1次高温回火后，大部分碳化物在马氏体板条间、晶界及晶内等位置，呈细小、弥散状分布析出，之后补充进行第2次较低温度的回火能够使所有碳化物均析出，且由于温度较低，析出的碳化物更加细小且弥散，因此，本发明热处理方法能够显著提高材料的高温持久性能，采用本发明方法得到的2Cr12NiMo1W1V钢在温度为650℃和应力为180 MPa条件下断裂时间达到35h。

具体实施方式：

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：本实施方式提高2Cr12NiMo1W1V耐热钢持久强度的热处理方法按照以下步骤依次进行：

步骤1、淬火：将2Cr12NiMo1W1V耐热钢置于温度为1040～1060℃条件下保温3～5h，然后油冷至室温；