[发明专利]一种超超临界汽轮机用阀门锻件的制备方法及阀门锻件

摘要

本发明公开的一种超超临界汽轮机用FB2阀门锻件的制备方法，其包括以下步骤(1)熔炼步骤；(2)锻造步骤；(3)阀门锻件热处理步骤；(4)机加工步骤；(5)热处理步骤。本发明还公开了采用上述超超临界汽轮机用FB2阀门锻件的制备方法所制备的阀门锻件。本发明操作合理、含有效硼，锻件淬透性达标，最终锻件晶粒度≥3级，避免锻件中心出现Y型裂纹的625℃超超临界汽轮机用FB2阀门锻件的制备方法以及FB2阀门锻件。

主权项

一种超超临界汽轮机用FB2阀门锻件的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)熔炼步骤：该步骤是将13Cr9Mo2Co1NiVNbB钢锭采用依次采用电弧炉熔炼步骤、炉外精炼步骤、电渣重熔步骤制成阀门锻件坯料；其中电弧炉熔炼步骤如下：1)配料：选料S、P≤0.030％优质废钢和纯净的Cr、Mo、Co、N、V、Nb、B合金料；2)熔化期：开炉前先加入1～2％Feo(铁矿石)、2％石灰作炉底铺底料；熔化末期和氧化初期：加入20～25％Feo(铁矿石)，钢液温度1540～1560℃，碱度在2～3，使P脱至≤0.0004％；3)氧化期：脱C量≥0.40％；4)还原期：P≤0.0005％，S≤0.0005％，C：0.80～1.0％，Si≤0.30，Mn：0.30～0.45；Cr：11.00～11.50；Mo：1.40～1.60；Ni：0.10～0.20；Co：1.10～1.30；V：0.15～0.25；Nb：0.040～0.060；B：80～110ppm；Cu≤0.15；As≤0.020；Sb≤0.0015；Sn≤0.015；A1≤0.010；所述炉外精炼步骤如下：1)VOD阶段：真空度80～120mbar，吹氧速度550m3/h，Ar流量5m3/h，抽真空时间1～2h，C：0.18～0.20％；2)VCD阶段：真空度≤2mbar，抽真空时间12～15min，Ar流量5m3/h，加入1～2Kg/tCa，使C：0.13～0.15％，并调整检测其它合金成分至规定要求(除N)；3)VD阶段：真空度≤1mbar，抽真空时间2～25min，出钢后在钢包内调整N至0.015～0.030％，0≤35ppm，H≤1.5ppm；所制成的FB2阀门锻件坯料中硼的氧化物或硼的氮化物含量应低于80ppm，Ti的含量为B含量的15倍或者Ti:N的质量比为3.4～4；(2)锻造步骤：将步骤(1)制备的阀门锻件坯料进行锻造制成阀门锻件，在锻造时控制第一火次锻造变形量不超过10％；最后一火的始锻温度≤1100℃和终锻温度≥950℃，并保证最后一火变形量25％‑30％；(3)阀门锻件热处理步骤将步骤(2)的阀门锻件先埋砂冷却至表面温度≤100℃后，进炉退火，炉冷至≤250℃出炉空冷；(4)机加工步骤将步骤(3)回火后的阀门锻件加工至规定尺寸得阀门机加工坯料；(5)热处理步骤：将步骤(3)的阀门机加工坯料进行热处理，阀门机加工坯料热处理淬火温度为1100±10℃，淬火时对于大截面形状简单的阀门锻件采用水淬油冷来替代油淬，可提高淬透性；回火时，采用二次回火，阀门锻件淬火后油冷冷至表面≤60℃，方可进炉进行第一道预回火。