[发明专利]一种超超临界汽轮机转子锻件用耐热钢及其制备方法

权利要求书

1.一种超超临界汽轮机转子锻件用耐热钢，其特征在于，按质量百分比计，其成分包括：C:0.1%~0.14%、Si:0.05%~0.13%、Mn: 0.02%~0.12%、Cr:10.03%~10.23%、Mo:0.69%~0.78%、W:2.0%~2.13%、Co:3.0%~3.14%、Nb:0.05%~0.06%、V:0.2%~0.22%、Ni:0.2%~0.3%、B:0.012%~0.014%、N:0.013%~0.015%、Cu:0.6%~0.8%、Zr：0.2%~0.5%、P≤0.01%、S≤0.01%、As≤0.025%、Sb≤0.001%、Sn≤0.015%、Al≤0.020%，其余成分为Fe和不可避免的杂质；

所述耐热钢的制备方法包括：

步骤S1：按成分比例，熔炼、浇注成铸锭，严格控制杂质元素含量；

步骤S2：将步骤S1得到的铸锭进行高温均质化处理，然后随炉冷却至室温得到坯料；

步骤S3：对步骤S2得到的坯料，进行锻造得到锻棒，始锻温度为1120~1160℃，终锻温度为920~950℃；

步骤S4：对步骤S3得到的锻棒进行正火及两次回火热处理得到超超临界汽轮机转子锻件用耐热钢；其中，正火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，3~3.5h升温至790~810℃，然后在790~810℃保温3~3.5h，使锻件内外热透后继续5~5.5h升温至1100~1125℃，保温，保温时间按30~50mm/h计算，然后空冷；第一次回火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，加热至550~600℃保温后空冷，工件热透后保温时间按照30~50mm/h计算；第二次回火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，加热至在680~700℃保温后空冷，工件热透后，保温时间按照30~50mm/h计算；

所述耐热钢在630℃的性能为：屈服强度大于395MPa，抗拉强度大于455MPa，延伸率23%以上，断面收缩率76%以上，170MPa蠕变断裂时间大于7000h。

2.根据权利要求1所述的耐热钢，其特征在于，Mo/W0.25。

3.根据权利要求1所述的耐热钢，其特征在于，所述耐热钢的微观组织为均匀的板条细密的回火马氏体+细小弥散分布的M23C6和MX析出相。

4.一种权利要求1-3任一项所述的耐热钢的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1：按成分比例，熔炼、浇注成铸锭，严格控制杂质元素含量；

步骤S2：将步骤S1得到的铸锭进行高温均质化处理，然后随炉冷却至室温得到坯料；

步骤S3：对步骤S2得到的坯料，进行锻造得到锻棒，始锻温度为1120~1160℃，终锻温度为920~950℃；

步骤S4：对步骤S3得到的锻棒进行正火及两次回火热处理得到超超临界汽轮机转子锻件用耐热钢；其中，正火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，3~3.5h升温至790~810℃，然后在790~810℃保温3~3.5h，使锻件内外热透后继续5~5.5h升温至1100~1125℃，保温，保温时间按30~50mm/h计算，然后空冷；第一次回火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，加热至550~600℃保温后空冷，工件热透后保温时间按照30~50mm/h计算；第二次回火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，加热至在680~700℃保温后空冷，工件热透后，保温时间按照30~50mm/h计算。

5.根据权利要求4所述的耐热钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，高温均质化处理的温度为1120~1160℃。

6.根据权利要求4所述的耐热钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，第一次回火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，加热至570~600℃保温后空冷。

7.根据权利要求4所述的耐热钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，第二次回火的工艺包括：室温下将锻棒放入加热炉中，加热至在680~700℃保温后空冷。