[发明专利]一种700℃超超临界汽轮机转子用镍基合金锻件的控制方法

摘要

本发明公开了一种700℃超超临界汽轮机转子用镍基合金锻件的控制方法，均匀化热处理采取阶梯式加热方法，在700~800℃、1110~1150℃设置台阶，以心部到温为准分别保温2~3小时、5~9小时。室温至700~800℃采取40℃/小时的速率缓慢升温。特别设计了一段在1180~1220℃，以心部到温为准保温20~50小时的高温长时间保温阶段。锻造温度区间严格控制，始锻温度为1120~1190℃，终锻温度为880~980℃。固溶热处理采取阶梯式升温方法，从室温以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温2~3小时，最终的固溶温度取1120~1180℃，以心部到温为准保温1~3小时，出炉水冷冷却。短时时效热处理从室温以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温1~5小时。

主权项

一种700℃超超临界汽轮机转子用镍基合金锻件的控制方法，其特征是：镍基合金化学成分重量百分含量为C:0.03~0.08、Cr:16~25、Mo:7~12、Co:9~14、Al:0.3~2.5、Ti:0.5~1.8、Nb:0.1~0.6、B:0.003~0.008、Ta:0.1~0.3、W:0.1~0.5、Fe:0.1~2.5、Zr:0.01~0.05、Cu:0.05~0.15以及余量的Ni和杂质，锻造工艺中具体的技术参数如下：一、均匀化热处理采取阶梯式加热方法，在700~800℃、1110~1150℃设置台阶，以心部到温为准分别保温2~3小时、5~9小时；室温至700~800℃采取40℃/小时的速率缓慢升温；特别设计了一段在1180~1220℃，以心部到温为准保温20~50小时的高温长时间保温阶段；二、锻造温度区间严格控制，始锻温度为1120~1190℃，终锻温度为880~980℃；三、固溶热处理采取阶梯式升温方法，从室温以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温2~3小时，最终的固溶温度取1120~1180℃，以心部到温为准保温1~3小时，出炉水冷冷却；四、短时时效热处理从室温以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温1~5小时；具体方法为：电渣锭冷装炉，设置炉温从室温以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温2~3小时；将炉温以功率升温速率升至1110~1150℃，以心部到温为准保温5~9小时；将炉温以功率升温速率升至1180~1220℃，进行最终的均匀化处理，以心部到温为准保温20~50小时；最后降温进行锻前热处理，为锻造做准备；采用经过均匀化热处理和锻前热处理的工件进行开坯锻造，先镦粗后拔长；锻造过程始锻温度控制在1120~1190℃，终锻温度控制在880~980℃；锻造成型后，工件自然冷却，进行粗加工、精加工后，取样分析工件不同位置的晶粒度，并进行超声探伤，确定晶粒度控制得当且无超标缺陷后，进行下一工序；随后对工件进行固溶热处理，冷锭装炉，从室温以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温2~3小时，最后升至1120~1180℃，保温1~3小时，保温结束后出炉迅速放入水槽水冷，保证水槽内的水循环流动；之后对工件粗加工、精加工，取样分析不同位置的晶粒度，并进行超声波探伤，确定晶粒度控制得当且无超标缺陷后，进行下一工序；对固溶热处理后的工件进行短时时效热处理，冷锭装炉，以40℃/小时的升温速率升至700~800℃，以心部到温为准保温1~5小时，出炉空冷，取样进行力学性能检测。