降低锻件残余应力的热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113186377A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110453632.3(22)申请日2021.04.26(71)申请人二重（德阳）重型装备有限公司地址618013四川省德阳市珠江西路460号申请人中国联合重型燃气轮机技术有限公司(72)发明人李其徐超房鑫刘伟蒋新亮沈国劬余志勇(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人张锡军杨冬(51)Int.Cl.C21D1/78(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称降低锻件残余应力的热处理方法(57)摘要本发明提供了一种降低锻件残余应力的热处理方法，包括将锻件加热至中保温度，保温一段时间；然后将锻件继续加热至AC3+(40～100)℃，保温一段时间；接着将锻件炉冷降温至AC3+(10～60)℃，保温一段时间；最后淬火冷却。本发明增加“将锻件降温至AC3+(10～60)℃，保温一段时间”，改进的部分较少，保证了热处理设备的通用性。降低至AC3+(10～60℃)时，合金元素仍处于回溶和均匀化阶段，对后期的合金成分的均匀化无影响，在冷却方式不改变的前提下，可以减少工件中心和边缘的温度差异，减轻热应力对工件的影响。淬火温度的降低，降低了工件在淬火过程中的截面温差，降低了热应力，从而降低了淬火后，锻件整体的残余应力。CN113186377ACN113186377A权利要求书1/1页1.降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，包括将锻件加热至中保温度，保温一段时间；然后将锻件继续加热至AC3+(40～100)℃，保温一段时间；接着将锻件炉冷降温至AC3+(10～60)℃，保温一段时间；再利用淬火介质进行淬火冷却。2.如权利要求1所述的降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，以40～80℃/h的升温速度将锻件加热至中保温度，保温一段时间；然后以40～80℃/h的升温速度将锻件加热至AC3+(40～100)℃，保温一段时间；再以小于或者等于60℃/h的降温速度将锻件降温至AC3+(10～60)℃，保温一段时间；再利用淬火介质进行淬火冷却。3.如权利要求1所述的降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，锻件公称厚度与锻件在中保温度的保温时间的比值小于或等于50mm/min。4.如权利要求1所述的降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，锻件公称厚度与锻件在AC3+(40～100)℃的保温时间的比值小于或等于10mm/min。5.如权利要求1所述的降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，锻件公称厚度与锻件在AC3+(10～60)℃的保温时间的比值小于或等于30mm/min。6.如权利要求1所述的降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，淬火冷却为水冷或油冷。7.如权利要求1所述的降低锻件残余应力的热处理方法，其特征在于，锻件为中合金钢材质。2CN113186377A说明书1/5页降低锻件残余应力的热处理方法技术领域[0001]本发明涉及锻造技术领域，尤其是一种降低锻件残余应力的热处理方法。背景技术[0002]大型锻件存在较大的厚度，在性能热处理即淬火过程中，冷却降温时，表面和心部的温降速率不一致，存在时间差，从而形成不均匀的温度场；而在组织转变过程中，因为表面和心部的冷却速度存在差异，从而造成组织转变不同步，不均匀的温度场和不同步的组织转变，形成了锻件内部的残余应力，一般来说，残余应力是有害的，会造成零件的变形甚至开裂等。[0003]燃机类、汽轮机类或电机类锻件，因工况要求对工件残余应力水平有较高的要求。该类工件由于单重重，体积大，运行工况恶劣，如工件本体残余应力过大，则对设备运行安全形成隐患。因此在制定该类锻件技术条件时，工件本体的残余应力水平也是工件合格的重要标准。残余应力测试时机一般在性能热处理之后，性能测试之前，如残余应力过高，则需要进行消应处理。目前常规的方法为性能热处理之后，增加一次去应力处理，这种方式周期长、能耗高，环保性差。[0004]申请号为201310562501.4的发明申请公开了一种核电用厚锻件的热处理方法，针对SA‑508Gr.3材质的锻件，先将锻件加热至880℃‑920℃，再将锻件冷却至788℃‑820℃，保温后淬火。可降低淬火温度，从而减小锻件内外温差。公知的，热处理时需要将锻件加热至AC3温度以上，使得锻件完成奥氏体的转变，并且在高于AC3的温度下保温，合金元素可维持回溶和均匀化，使得锻件成分均匀。但由于SA‑508Gr.3材质的AC3温度为820℃，当锻件温度降低至788℃‑820℃时，由于该温度低于AC3温度(820℃)，合金元素难以维持回溶和均匀化，淬火后可能出现锻件成分不够均匀