[发明专利]超超临界汽轮机用高压调节阀阀碟制造工艺

摘要

本发明公开了超超临界汽轮机用高压调节阀阀碟制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造前加热→锻造→退火→粗车去氧化皮→正火→等温退火→调质热处理→精车加工。采用上述的制造工艺制造的高压调节阀阀碟能达到如下技术要求：抗拉强度Rm（MPa）为900～1050，屈服强度Rp0.2（MPa）≥750，延伸率A（%）≥12，断面收缩率Z（%）≥40，硬度HB为262～311，V型缺口冲击功（J）≥20，平均晶粒度不粗于GB/T 6394中规定的2级；显微组织为均匀的回火马氏体，最严重视场δ铁素体含量小于5%，平均δ铁素体含量小于3%；非金属夹杂物满足如下要求：A：粗系≤1.5，细系≤1.5；B：粗系≤1.5，细系≤1.5；C：粗系≤1.5，细系≤1.5；D：粗系≤1.5，细系≤1.5；各类总和≤3.5。

主权项

1.超超临界汽轮机用高压调节阀阀碟制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造前加热→锻造→退火→粗车去氧化皮→正火→等温退火→调质热处理→精车加工，其特征在于：（1）下料中：选用的钢料为:马氏体不锈钢X19CrMoNbVN11‑1，其化学成分要求如下：C：0.17～0.23% 、Si：≤0.50%、Mn ：0.40～0.90%、P： ≤0.020%、S： ≤0.015 %、Cr：10.00～11.50%、Mo： 0.50～0.80%、Ni ：0.20～0.60%、Cu：≤0.2%、V：0.10～0.30%、Al：≤0.020%、Ti：≤0.020%、Sn：≤0.020%、Pb：≤0.005% 、N：0.050～0.10%、H：≤1.8ppm、O：≤20ppm；B：0.008～0.012%；钢料采用碱性电炉冶炼加电渣重熔的工艺；（2）锻造前加热中：把下料所得钢坯平放于加热炉中的垫块上，并且在钢坯的四周围有一圈低温合金锻件，钢坯装炉时炉内温度≤400℃，装炉完成后保温2～3h；然后加热炉的烧嘴对着低温合金钢进行加热，使得炉内温度以≤100℃/h的速率升温至850℃±10℃后保温3～4h，然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至1160℃±10℃后保温2～3h；（3）锻造中：钢坯的始锻温度≤1140℃，钢坯的终锻温度≥900℃；开锻前，需将锻造工装预热至200～300℃，然后对钢坯依次进行拔长、墩粗、拔长、墩粗，接着改变锻造方向，沿钢坯端面进行倒方，然后对钢坯进行倒棱滚圆，接着对钢坯再依次进行墩粗、拔长，从而得到锻件，锻造工序中的总锻造比≥6；（4）退火中：首先将锻件放置于加热炉中的垫块上，装炉时炉内温度≤400℃，然后加热炉以≤100℃/h的速率升温至870℃±10℃并至少保温A/50h，A为锻件的直径和高度中较小者的数值，锻件的直径和高度的单位以毫米计，然后关闭电源使锻件炉冷至150～250℃，再开炉门使锻件空冷至室温25～50℃；（5）正火中：首先将锻件放置于加热炉中的垫块上，装炉时炉内温度≤400℃，然后加热炉以≤100℃/h的速率升温至850℃±10℃并至少保温B/100h，接着加热炉再以≤100℃/h的速率升温至1050℃±10℃并至少保温B/50h，然后加热炉以≤100℃/h的速率升温至1100℃±10℃并至少保温B/100h，B为锻件的直径和高度中较小者的数值，锻件的直径和高度的单位以毫米计，然后开炉门使锻件空冷至室温25～50℃；（6）等温退火中：加热炉以≤180℃/h的速率升温至980℃±10℃后至少保温C/50h，然后开炉门空冷至680±10℃，接着至少保温C/100h，最后将锻件从加热炉中取出空冷至室温25～50℃，C为锻件的直径和高度中较小者的数值，锻件的直径和高度的单位以毫米计；（7）调质热处理中：锻件先进行淬火，然后进行两次回火，锻件装于网状的热处理工装铁框中进行淬火和回火，淬火步骤如下：首先将装有锻件的热处理工装铁框放置于加热炉中，装炉时炉内温度≤400℃，然后加热炉以≤100℃/h的速率升温至850℃±10℃并至少保温D/200h，接着加热炉再以≤100℃/h的速率升温至1050℃±10℃并至少保温D/50h，然后加热炉以≤100℃/h的速率升温至1120℃±10℃并至少保温D/100h，接着将装有锻件的热处理工装铁框放入清水中水冷2～3分钟后，立即转运至30～40℃的介质液中使锻件冷却至250℃±10℃，再将装有锻件的热处理工装铁框从介质液中拿出使锻件返温至300℃±10℃，然后再将装有锻件的热处理工装铁框放入30～40℃的介质液中使锻件冷却至80℃±10℃，最后将装有锻件的热处理工装铁框从介质液中拿出空冷使锻件冷却至50℃±10℃；第一次回火步骤如下：首先将装有锻件的热处理工装铁框放置于加热炉中，装炉时炉内温度≤400℃，然后加热炉以≤80℃/h的速率升温至670℃±10℃并至少保温D/25h，接着将装有锻件的热处理工装铁框放入30～40℃的介质液中使锻件冷却至200℃±10℃后空冷至室温25～50℃；第二次回火步骤如下：首先将装有锻件的热处理工装铁框放置于加热炉中，装炉时炉内温度≤400℃，然后加热炉以≤80℃/h的速率升温至670℃±10℃并至少保温D/25h，接着开炉门使锻件空冷至室温25～50℃；D为锻件的直径和高度中较小者的数值，锻件的直径和高度的单位以毫米计。