大型叶轮材料锻件晶粒细化热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102021300A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102021300A(43)申请公布日2011.04.20(21)申请号201010575520.7(22)申请日2010.12.07(71)申请人无锡宏达重型锻压有限公司地址214000江苏省无锡市滨湖区雪浪街道壬港社区(72)发明人邓军(74)专利代理机构北京中恒高博知识产权代理有限公司11249代理人夏晏平(51)Int.Cl.C21D9/00(2006.01)C21D8/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称大型叶轮材料锻件晶粒细化热处理工艺(57)摘要本发明公开了一种大型叶轮材料锻件的晶粒细化热处理工艺，在通过高温完全奥氏体化后，反复强化核心、多次奥氏体化重新形核，在满足机械性能的前提下，最终使晶粒得到了细化。本发明的优点在于：在通过高温完全奥氏体化后，炉冷充分，奥氏体分解充分；反复强化核心、多次奥氏体化重新形核，增加了790℃形核；并在两相区上沿转变、形核，强化核心的步骤；基于以上组织准备，空冷后迅速升至850℃形成的新晶界将明显细化，最终在满足机械性能的前提下，使晶粒得到了细化。CN1023ACCNN102021300102021314AA权利要求书1/1页1.大型叶轮材料锻件的晶粒细化热处理工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）按功率升温至650℃，保温3小时后，按≤80℃/小时的速度升温至980±10℃，均温、保温8小时后炉冷至＜300℃；（2）按功率升温至350℃，保温3小时后，按≤60℃/小时的速度升温至790±10℃，均温、保温12小时后水冷；（3）按功率升温至350℃，保温3小时后，按≤60℃/小时的速度升温至670±10℃，均温+保温14小时后炉冷；（4）按功率升温至650℃，保温3小时后，按≤80℃/小时的速度升温至850±10℃，均温、保温8小时后油冷；（5）按功率升温至350℃，保温3小时后，按≤60℃/小时的速度升温至670±10℃，均温、保温8小时后炉冷。2CCNN102021300102021314AA说明书1/2页大型叶轮材料锻件晶粒细化热处理工艺技术领域[0001]本发明涉及一种热处理工艺，具体地说是一种大型叶轮材料锻件的晶粒细化热处理工艺，属于机械加工领域。背景技术[0002]金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。[0003]金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能，其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。[0004]锻制大锻件的钢锭大，结晶过程冷却缓慢，粗大铸态组织与偏析严重；变形小且分布不均；奥氏体晶粒粗大不均匀等特点，使得大型锻件晶粒较难得到细化。[0005]大型叶轮用锻件，其使用的材料有严重的组织遗传倾向，且此类锻件因为形状特殊，往往最后一火变形量较小，终端温度不理想，锻后内部晶粒粗大而且很不均匀，通过常规的热处理很难解决。虽然机械性能达到要求，但往往锻件的组织遗传倾向严重、最后一火变形量较小、终端温度不理想等不利因素，通过现有工艺无法解决，现有工艺不能增加质点、强化核心，其单一奥氏体化，解决不了晶粒的粗大不均匀，常常还会伴随呈现组织的各向异性。发明内容[0006]为了解决上述问题，本发明设计了一种针对大型叶轮材料锻件的晶粒细化热处理工艺，在通过高温完全奥氏体化后，反复强化核心、多次奥氏体化重新形核，在满足机械性能的前提下，最终使晶粒得到了细化。[0007]本发明的技术方案为：大型叶轮材料锻件的晶粒细化热处理工艺，包括以下步骤：（1）按功率升温至650℃，保温3小时后，按≤80℃/小时的速度升温至980±10℃，均温、保温8小时后炉冷至＜300；（2）按功率升温至350℃，保温3小时后，按≤60℃/小时的速度升温至790±10℃，均温、保温12小时后水冷；（3）按功率升温至350℃，保温3小时后，按≤60℃/小时的速度升温至670±10℃，均温、保温14小时后炉冷；（4）按功率升温至650℃，保温3小时后，按≤80℃/小时的速度升温至850±10℃，均温、保温8小时后油冷；（5）按功率升温至350℃，保温3小时后，按≤60℃/小时的速度升温至3CCNN102021300102021314AA说明书2/2页670±10℃，均温、保温8小时后炉冷。[0008]本发明的优点在于：在通过高温完全奥氏体化后，炉冷充分，奥氏体分解充分；反复强化核心、多次奥氏体化重新形核，增