[发明专利]一种提高耐热合金高温拉伸塑性的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种提高耐热合金高温拉伸塑性的热处理工艺，包括以下步骤：1)将变形态耐热合金加热至晶界第二相溶解温度以下100～150℃，进行固溶处理30～45min后冷却；2)将经步骤1)处理后的耐热合金加热至完全奥氏体化温度以上50℃以内，进行时效处理后冷却。本发明通过简单热处理，控制合金组织形貌，在保证650℃高温拉伸屈服强度不损失的情况下，高温延伸率提高70％以上。

技术领域

本发明涉及耐热合金热处理领域，具体为一种提高耐热合金高温拉伸塑性的热处理工艺。

背景技术

全球气候变暖已成为当今世界上的重大问题之一。为了应对全球气候变暖，改善人类生存环境，需要不断降低二氧化碳和一氧化碳等温室气体的排放。提高火电机组参数，是降低二氧化碳和一氧化碳排放，提高热效率的有效途径之一。但提高火电机组参数，对锅炉关键高温部件的选材具有更高的要求。

锅炉关键高温部件，不仅要求耐热合金具有较高的高温强度、抗烟气腐蚀、抗蒸汽氧化腐蚀，同时要具有较好的高温塑性。锅炉关键部件，承受较大的应力及较高的温度，若耐热合金具有较高的高温拉伸塑性，机组日常检修过程中可以及时发现塑性损伤区，进行更换，避免突然发生失效，造成人员和财产的损失，提高的火电机组的运行的安全性和经济性。

若耐热合金基体主要为马氏体基体，则合金中具有较高的位错密度，在高温下具有良好的强度，塑性稍差。过去，通常是通过提高合金组织中奥氏体的含量来提高其拉伸塑性。然而，奥氏体相对于马氏体而言具有较高的塑性，但强度不高。因此，通过提高奥氏体含量来提高耐热合金的高温拉伸塑性，往往会导致高温屈服强度降低。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供了一种提高耐热合金高温拉伸塑性的热处理工艺，能够在保证在650℃高温拉伸屈服强度不损失的前提下，高温拉伸塑性提高70％以上，为火电机组的高温安全运行提供保障。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种提高耐热合金高温拉伸塑性的热处理工艺，包括以下步骤：

1)将变形态耐热合金加热至晶界第二相溶解温度以下100～150℃，进行固溶处理30～45min后冷却；

2)将经步骤1)处理后的耐热合金加热至完全奥氏体化温度以上50℃以内，进行时效处理后冷却。

本发明中进一步的改进在于，变形态耐热合金按照质量百分数计，包括：C：0.05～0.08％，Cr：11.5～15％，Ni：0.9～1.6％，Mn：5～10％，Si：0.2～0.5％，B：0.003～0.007％，Mo：0.5～1.5％，W：4～6％，Cu：≤1.2％，Al：≤1.5％，余量为Fe。

本发明中进一步的改进在于，将变形态耐热合金以不高于15℃/min的升温速率加热至晶界第二相溶解温度以下100～150℃。

本发明中进一步的改进在于，将经步骤1)处理后的耐热合金以低于10℃/min的升温速率缓慢加热至完全奥氏体化温度以上50℃以内。

本发明中进一步的改进在于，步骤2)中时效处理的时间为4～12h。

本发明中进一步的改进在于，步骤1)和步骤2)中，采用水冷的方式进行冷却。

本发明中进一步的改进在于，水冷采用的冷却液温度不高于30℃。

本发明中进一步的改进在于，经步骤1和步骤2)处理后的耐热合金在650℃下，高温延伸率提高70％以上。

与现有技术相比，本发明具以下有益的技术效果：