[发明专利]压缩机叶轮用FV520B-S材料的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及热处理工艺技术领域，具体涉及一种压缩机叶轮用FV520B-S材料的热处理工艺，该工艺适用于所有离心压缩机叶轮用FV520B-S材料的热处理，也可应用于离心鼓风机叶轮用FV520B-S材料的热处理。

背景技术

本发明涉及的叶轮的屈服强度有上下限要求，按API617-石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机标准的要求，屈服强度的上限不能大于800MPa，而屈服强度的下线，按强度涉及又不能低于686MPa，这是一次合格率低的一个原因。另外叶轮是由轮盖、轮盘和叶片或者由轮盖和轮盘通过焊接组成的，轮盖、轮盘、叶片的化学成分不可能完全一致，组成叶轮后同炉热处理，就会经常出现，轮盖或者轮盘的强度高，在要求的上限附近，而另一件可能在要求的下限附近，叶片出现性能偏离的几率更大。因此，如何保证轮盖、轮盘、叶片三件的性能都在要求的范围之内，即如何提高综合机械性能一次合格率是多年来一直在研究的课题。研发了室温停留8小时的工艺后，一次合格率大幅提高。但随着风机技术的进步和应用领域的拓宽，对叶轮屈服强度的要求在不断提高，而上限800MPa按API617标准还不能超过，也就是屈服强度的区间越来越小，按现在的传统热处理工艺不能保证综合机械性能的一次合格率要求。我们又研发了双时效工艺，进一步提高一次合格率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩机叶轮用FV520B-S材料的热处理工艺，通过改进的热处理工艺提高叶轮用FV520B-S材料的综合机械性能指标，提高其综合机械性能的一次合格率。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种压缩机叶轮用FV520B-S材料的热处理工艺，该工艺方法过程为：固溶化处理+调整处理+室温停留+一次时效处理+二次时效处理，具体包括如下步骤：

(1)固溶化处理：在1050℃下保温2.0～3.0小时，然后风冷；

(2)调整处理：在850℃下保温2.5～3.5小时，然后风冷；

(3)室温停留：调整处理后的FV520B-S材料在室温下停留8小时；

(4)一次时效处理：在605～615℃保温4～5小时，然后风冷；

(5)二次时效处理：经步骤(4)一次时效处理后的FV520B-S材料，再次在605～615℃保温4～5小时，然后风冷。

上述材料热处理过程中，二次时效处理与一次时效处理的处理温度(具体温度值)完全相同。

所述FV520B-S材料的化学成分满足FB13008标准的规定。

所述热处理工艺的设备采用真空热处理炉。

根据FV520B-S材料的实际化学成分，在605～615℃的范围内调整时效处理的温度。

本发明具有以下有益效果：

1、叶轮用FV520B-S材料采用本发明热处理工艺，可以提高其热处理后的综合机械性能指标，其综合机械性能的一次合格率获得大幅度提高。

2、本发明热处理工艺不但可以用在FV520B-S叶轮上，而且可以用在所有采用FV520B-S材料的工件上。

3、本发明工艺是在室温停留创新工艺的基础上，采用相同温度的两次时效处理，在屈服强度要求区间减小的技术条件下，再次提高了综合机械性能的一次合格率。相同温度的二次时效，综合力学性能更加稳定，减小了力学性能的波动范围，综合力学性能指标更容易一次合格。

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明。

实施例1

离心压缩机叶轮用FV520B-S材料，其轮盖的化学成分：C:0.055wt.％；Si：0.44wt.％；Mn：0.54wt.％；Cr：13.28wt.％；Ni：5.35wt.％；Mo：1.36wt.％；S：0.004wt.％；P：0.018wt.％；Nb：0.30wt.％；Cu：1.45wt.％；Fe：余量；轮盘的化学成分：C:0.051wt.％；Si：0.40wt.％；Mn：0.54wt.％；Cr：13.45wt.％；Ni：5.44wt.％；Mo：1.38wt.％；S：0.003wt.％；P：0.019wt.％；Nb：0.32wt.％；Cu：1.49wt.％；Fe：余量。对其进行热处理，包括以下步骤：

(1)固溶化处理，在1050℃下保温2.0小时，然后风冷；

(2)调整处理，在850℃下保温3小时，然后风冷；

(3)调整处理后的FV520B-S材料在室温下停留8小时；