[发明专利]2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件的锻造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁材料制造工艺控制领域，尤其涉及一种2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件的锻造工艺。

背景技术

目前对于2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢常规的生产方法是：按自由锻件加热通用技术要求Ⅲ组钢进行加热，采用油（水）压机锻造成型，不仅锻造余量大、锻造变形量、变形速度及变形温度很难精确控制，同时组织中δ-铁素体含量高，锻造极易开裂，并严重影响其强韧性，生产成本及废品率较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中生产的2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢组织中δ-铁素体含量高、锻造极易开裂并严重影响其强韧性的缺点而提供一种解决2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件开裂问题、满足其强韧性要求、减少了机加工余量且提高生产效率的2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件的锻造工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件的锻造工艺，该锻造工艺包括：锻前加热时，控制入炉温度不超过600℃，并在该温度下保温3～5小时，低温升温速度不超过70℃/h，同时在650～750℃均、保温6～8小时，再以不超过100℃/h的升温速度升温至1190±10℃，在1190±10℃保温4～6小时后降温至1100±10℃，保温2～4小时出炉锻造；锻造时，充分利用精锻机的设备优势，采取A、B两夹爪横向拉打或推打锻造，上料后，夹持锭尾端，将冒口端指向B夹头。

控制第一道次压下量为20mm，推打速度为2m/min，以改善锻件内部塑性。

主变形锻造时严格控制每道次压下量为40mm，锻打速度不超过4m/min，确保锻件内部充分锻透并减少应力的产生。

控制最后一道次拉打速度为1.5m/min，以保证锻件表面质量。

为保持良好的锻造塑性及避免δ-铁素体的产生，整个锻造过程控制始锻温度为960～990℃，终锻温度为850～880℃。

其中最优的锻造温度为860℃，控制最后一道次锻造时，始锻温度不超过920℃，最后一道次的终锻温度不超过870℃。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明解决了2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件锻造过程中开裂、退火组织中δ-铁素体含量高、锻件强韧性差的技术难题，不仅使产品质量得到保证，而且该生产方法的机械加工余量小、生产效率高、降低了生产成本，同时锻件锻透性好，各部分的力学性能均匀且强韧性高，延长了使用寿命，生产工艺更加经济、科学。

锻前加热时，根据该材料合金元素含量高、热传导率低、锻造塑性差的特点，为防止低温加热时产生温度应力及组织应力而开裂，控制入炉温度不超过600℃并在该温度下保温3～5小时，之后以不超过70℃/h的升温速度升温至650～750℃均、保温6～8小时，使电渣锭内外温度充分一致，避免因温度应力开裂，再以不超过100℃/h的升温速度升温至1190±10℃，为确保电渣锭充分热透并尽量减少或避免δ-铁素体的析出，在1190±10℃保温4～6小时后降温至1100±10℃，保温2～4小时出炉锻造。

锻造过程按如下控制变形量，控制第一道压下量为20mm，主要目的是改善铸态组织、提高锻造塑性；主变形每道次压下量为40mm，控制拉打速度为4m/min，推打速度为2m/min，为保证锻件表面质量，控制最后一道次拉打速度为1.5m/min；同时，锻造过程中反复测温，整个锻造过程，保持锻造温度在850～990℃之间，其中860℃为最优温度；同时控制最后一道次锻造时，温度不超过920℃时方可开始锻造，这样既可确保锻件内部充分锻透，又可避免温升引起锻件内部产生大量δ-铁素体及产生应力引起锻造开裂。

附图说明

图1为本发明实施例的汽轮机叶片钢锻前加热规范曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述与说明。

实施例一

2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件的锻造工艺，以直径为φ125mm规格（锻坯尺寸为φ140mm）的2Cr11Mo1VNbN汽轮机叶片用钢锻件为例，进行分析。该规格叶片用钢锻前加热规范如图1，控制入炉温度不超过600℃并在该温度下保温3小时，之后以不超过70℃/h的升温速度升温至650～750℃均、保温6小时，再以不超过100℃/h的升温速度升温至1190±10℃并保温4小时后降温至1100±10℃，保温2小时出炉锻造；锻造过程控制变形量、变形速度及变形温度，确保均匀变形，避免组织及温度应力。