[发明专利]合金钢紧固件脆化后的再生方法

说明书

本发明属于冶金领域，特别涉及合金钢紧固件脆化后的再生方法。

合金钢紧固件系热力设备如：热力发电厂或大型船舶的锅炉、汽轮机等，普遍使用的重要部件，由于其长时间在高温承压工况下运行，多数钢种紧固件，随着使用时间的增长，其室温冲击韧性逐渐降低而脆化，致使紧固件断裂而发生重大恶性事故，特别是高温高压设备用的紧固件危险性更大。国内外因此导致的重大设备毁坏、人身伤亡事故仅在热力发电厂就曾多次发生。为了安全生产，避免上述事故发生，目前国内外对脆化后的紧固件大多报废后更换新件，由于原料稀缺、制造工艺复杂、费用高昂；有人采用重新调质热处理的方法来消除脆性，但此工艺复杂、生产周期长、成本高，而且由于处理加热温度过高，紧固件因表面氧化脱碳导致螺纹尺寸及表面质量难于保证而成为废品。

本发明的目的是为了克服以上的缺陷，提供一种不更换原件经热处理而恢复韧性的合金钢紧固件脆化后的再生方法。

本发明的理论依据是：合金钢紧固件在高温下运行，其金属基体中的某些元素不断析出，形成化合物形式的脆化相，最终聚集于金属晶界，而使晶界弱化变脆，导致合金钢紧固件脆化失效，其脆化程度与运行时间成正比。经反复试验验证，其金属基体中的某些元素析出、聚集所导致的金属脆性，属于金属学中的第二类回火脆性，即可逆性回火脆性，它可用再回火的方法来消除其脆性。

本发明的再生方法只需一道加热——冷却工序，其方法如下：将已脆化后的合金钢紧固件进行热处理，其温度控制在650～720℃，保温时间为3～6小时，之后进行冷处理。

该方法适用于钢号为25Cr2MoV、25Cr2Mo1V、20Cr1Mo1VN_bB、20Cr1Mo1VTiB、20X1M1φ1TP20X1M1φ1等合金钢紧固件。

经上述工艺处理的脆化后的合金钢紧固件，其硬度基本不变、但韧性提高130％以上，工艺简单、操作方便、生产周期短，性能安全可靠，极大的延长了合金钢紧固件的使用寿命，成本不足新件的5％，经济效益显著。

实施例：规格为M52、已运行90822小时已脆化的导汽管法兰螺栓，当炉温升至400℃时，将其放入炉中，经1小时炉温升至700℃，恒温6小时，出炉风冷至500℃，油淬。在20℃下检验，其结果如下：

    akj/cm² σ_b   σ_o.2MP_a  δ％    ψ％   HB处理前    34      893      821      21.1    59.9   270处理后   141      867      757      20.9    64.5   261

此件处理后，又运行了76188小时未见异常。