[发明专利]13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锻件的制造方法

摘要

本发明13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锻件的制造方法，包含以下步骤：⑴原材料钢锭检验；⑵钢锭加热；⑶钢锭的开坯及下料；⑷锻造；⑸锻后热处理；⑹锻件尺寸检验及标识；⑺一次粗加工及检验和标识；⑻第一次超声波探伤；⑼正回火热处理；⑽力学性能热处理；⑾二次粗加工及检验和标识；⑿第二次超声波探伤；⒀割取试样；⒁力学性能测试和金相组织检查；⒂产品检验。本发明提供了利用13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢材制造超超临界汽轮机组零部件，如阀碟、阀座、阀杆的锻造方法，加工工艺合理，锻件合格率高，避免了以前无谓的浪费；为我国设计、制造超超临界汽轮机组做了基础技术的储备，其经济效益非常明显。

主权项

一种13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锻件的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：（1）原材料钢锭检验对采用的13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锭进行原材料检验；（2）钢锭加热对13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锭进行加热，其处理步骤为：将钢锭置于≤600℃的加热炉中保温，保温时间不少于2小时；以≤50±10℃/小时的速度加热，使钢锭缓速加热至900±20℃，加热时间不少于6小时；再以≤70±10℃/小时的速度加热，使钢锭缓速加热至1160±20℃，加热时间不少于3.8小时；在钢锭达到1160±20℃后进行保温，保温时间不少于3.5小时；通过加热处理使13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锭达到所要求的始锻温度；（3）钢锭的开坯及下料① 将13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢锭加热至奥氏体组织状态进行镦拔变形；② 采用斩刀热斩切的方法按锻造工艺的规定对钢锭进行下料；（4）锻造始锻温度为1160℃，终锻温度为850℃；每次的加热时间≥1小时；对锻坯进行2～3次镦拔，使锻造比达到工艺所需的≥3.5；末二火次锻造，采用末二火次对锻坯进行分料，对各个截面预留≥30%的变形量以保证最后火次各截面的变形量；最后火次锻造，将锻坯温度控制在1180℃并保证热透，（5）锻后热处理对步骤（4）锻造所得的锻件进行退火热处理，其步骤为：① 将锻件热装炉至650℃±10℃，保温时间3～5小时；② 升温速度不限，升温至860℃±10℃，均热后，保温3～4小时；③ 打开炉门空冷至300℃±10℃，保温5～8小时；④ 升温速度不限，升温至650℃±10℃，保温50小时；⑤ 以≤50℃/小时的速度炉冷至400℃时，再以≤20℃/小时的速度炉冷至≤200℃时，之后空冷至室温；（6）锻件尺寸检验及标识按锻造工艺规定检验锻件的各档尺寸并对锻件做标识；（7）一次粗加工及检验和标识按一次粗加工工艺规定对锻件进行车削加工，检验各档尺寸并做标识；（8）超声波探伤（UT）对一次粗加工后的锻件进行超声波探伤，超声波探伤按EN10308‑3质量等级3的规定进行；（9）正回火热处理对一次粗加工后的锻件进行正回火热处理，其步骤为：① 锻件加热至1000℃±20℃后，保温≥6小时；② 将锻件空冷至室温；③ 将锻件再重新加热至700℃±20℃，保温8小时；④ 然后将锻件炉冷至室温；通过正回火热处理可以得到细于6级以上的晶粒；（10）力学性能热处理对正回火热处理后的锻件进行力学性能热处理，其步骤为：① 淬火，将锻件加热至1100℃±20℃，保温4小时；② 然后将锻件油冷至＜80℃；③ 一次回火，将锻件加热至570℃±20℃，保温4小时；④ 然后将锻件空冷至室温；⑤ 二次回火，将锻件加热至700℃±20℃，保温4小时；⑥ 然后将锻件空冷至室温；（11）二次粗加工及检验和标识按二次粗加工工艺规定对锻件进行车削加工，检验各档尺寸并做标识；（12）超声波探伤（UT）对二次粗加工后的锻件进行超声波探伤，超声波探伤按EN10308‑3质量等级3的规定进行；（13）割取试样按二次粗加工工艺规定割取力学性能试样；（14）力学性能测试和金相组织检查常温力学性能测试：按粗加工图的要求在指定部位割取试样进行力学性能测试，测试包括：屈服强度、抗拉强度、延伸率、收缩率、恰贝（V型缺口）冲击功、硬度等；高温力学性能测试：测试高温瞬时力学性能和高温持久强度；金相组织检查：检查夹杂物和晶粒度；（15）产品检验缴库检验合格后，产品即告完成并缴库。