[发明专利]一种透平叶片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种透平叶片及其制备方法，所述方法主要步骤包括：坯料处理、锻造和热处理。通过优化坯料设计，改进锻造方式，合理设置加热温度和热处理工艺参数，最终提高了锻造变形量，细化了透平叶片用不锈钢的晶粒度，晶粒度达到4‑6级，避免了透平叶片因变形不足而导致的晶粒度不合格的问题。

技术领域

本发明涉及合金钢的热加工变形技术领域，尤其涉及一种透平叶片及其制备方法。

背景技术

1Cr13、20Cr13、1Cr12Mo、2Cr12NiMo1W1V、1Cr12Ni3Mo2VN、0Cr17Ni4Cu4Nb(或17-4PH)、×4CrNiCuMo14-5和×5CrNiCuNb16-4等不锈钢由于具有高强度、良好韧性和优良耐蚀性，因而在透平叶片领域有比较广泛的应用。但是在透平叶片锻造过程中，由于变形量不足，容易导致晶粒度不合格。

CN104651589A提供了一种细化316LN奥氏体不锈钢晶粒的热变形工艺，属于热加工工艺领域。该发明将316LN奥氏体不锈钢固溶处理，在1050-1100℃温度下控制变形速率和变形量，利用动态再结晶的原理，材料变形完毕后即可获得均匀细小的动态再结晶晶粒。CN103350173A公开了一种奥氏体不锈钢异形整体大锻件的生产方法，工艺包括：电炉+AOD+电渣重熔熔炼，锻造开坯，镦粗，拔长，回炉加热锻造，热处理，机加工，冷弯或热弯加工，热处理等。该发明通过反复大变形量的镦粗拔长工艺细化钢锭晶粒尺寸，通过控制回炉加热温度、锻造变形量以及最终的热处理工艺来抑制再结晶晶粒的异常长大，避免粗晶和混晶缺陷的产生，细化锻件组织，实现4.0级及以上晶粒度的目标。CN106480279A公开了一种提高高氮钢石油钻铤表面耐腐蚀耐磨损的方法，它采用表面特殊的变形方法及变形尺度的控制，然后通过热加工使表面变形组织及原始奥氏体晶粒细化，使现有的石油开采用无磁钻铤表面耐腐蚀性能显著提高，延长了钻具的使用寿命。

虽然上述方法都可以解决不锈钢晶粒度过大的问题，但所采用的方法繁琐复杂，对技术和设备要求较高，难以操作推广，费时费力。

发明内容

针对现有技术的不足及实际的需求，本发明提供一种透平叶片及其制备方法，通过优化坯料设计，改进锻造方式，合理设置加热温度和热处理工艺参数，最终细化了透平叶片用不锈钢的晶粒度，晶粒度达到4-6级，避免了透平叶片因变形不足而导致的晶粒度不合格的问题，具有广阔的市场价值和应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种透平叶片的制备方法，包括如下步骤：

(1)处理坯料：将圆形坯料加热处理后拍扁；

(2)锻造：将步骤(1)所得工件立放后加热锻造；

(3)热处理：将步骤(2)所得工件进行淬火和回火处理。

本发明中，发明人为解决透平叶片的晶粒度过大的难题，在制备过程中反复试验各种方法，创造性地将坯料拍扁后进行锻造，同时优化工艺流程的参数，最终制备得到晶粒度合格的透平叶片。

优选地，步骤(1)所述坯料为20Cr13、2Cr12NiMo1W1V或0Cr17Ni4Cu4Nb中的任一种。

优选地，步骤(1)所述的加热温度为1100-1180℃，例如可以是1100℃、1120℃、1130℃、1150℃、1160℃或1180℃。

优选地，步骤(1)所述加热的时间为20-120min，例如可以是20min、30min、40min、50min、60min、80min、100min或120min。

优选地，步骤(2)所述加热的温度为1100-1180℃，例如可以是1100℃、1120℃、1130℃、1150℃、1160℃或1180℃。