汽轮机用高温螺栓的制造方法.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CN110714162A(43)申请公布日2020.01.21(21)申请号201911053740.0C22C38/06(2006.01)(22)申请日2019.10.31C22C38/44(2006.01)C22C38/46(2006.01)(71)申请人成都先进金属材料产业技术研究院C22C38/48(2006.01)有限公司C22C38/50(2006.01)地址610306四川省成都市中国（四川）自C22C38/52(2006.01)由贸易试验区成都市青白江区城厢镇C22C38/54(2006.01)香岛大道1509号（铁路港大厦A区13楼C21D1/25(2006.01)A1301-1311、1319室）C21D9/00(2006.01)(72)发明人张军赵中清涂露寒张兴勇F16B35/00(2006.01)(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人陈仁平(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称汽轮机用高温螺栓的制造方法(57)摘要本发明公开了一种汽轮机用高温螺栓的制造方法，属于金属材料的热处理工艺技术领域，提供一种能够有效地控制螺栓内部质量及力学性能的汽轮机用高温螺栓的制造方法。本发明所述的方法生产的汽轮机用高温螺栓，通过采用特定的热处理工艺，确保了针对特定材料组分的金属材料的热处理效果，使得所获得产品的表面及内部质量良好，基本无缺陷，且具有合适的淬透性，显微组织为均匀的回火马氏体，因而具有较高屈服强度、高温持久强度、韧性和抗氧化腐蚀性能，能够满足应用于汽轮机用高温螺栓的运行要求。CN110714162ACN110714162A权利要求书1/1页1.汽轮机用高温螺栓的制造方法，其特征在于：应用于螺栓规格M36×3mm～M160×4mm，长度为430～520mm的紧固件双头螺柱，所述紧固件双头螺柱成分按重量百分比为：碳0.08％～0.12％、硅≤0.10％、锰0.35％～0.55％、铬10.00％～12.00％、钼0.10％～0.40％、钒0.15％～0.25％、镍0.40％～0.70％、钴2.7％～3.2％、钨2.50％～3.0％、钛≤0.04％、铝≤0.01％、铌0.05％～0.12％、氮0.010％～0.025％、硼0.010％～0.025％、磷≤0.015％、硫≤0.010％，余量为铁及杂质；所述制造方法先后包括冶炼、锻造、调质热处理和机械加工处理；所述调质热处理为对经过冶炼和锻造后的圆棒状的紧固件毛坯料进行如下步骤的处理过程：A、淬火：淬火温度为1085℃～1115℃，淬火时间60～120min，油冷；B、回火：淬火温度为不小于700℃，淬火时间45～75min，空冷；经过调质热处理后要求紧固件毛坯料的力学性能达到以下指标要求：①抗拉强度Rm(MPa)：900～1030；②屈服强度Rp0.02≥690MPa；③伸长率A(％)≥15；④断面收视率Z(％)≥45；⑤冲击功KV2(J)≥11；⑥硬度HB290～330；⑦660℃持久强度：应力(N/mm2)245，破断时间(h)≥100。2.如权利要求1所述的汽轮机用高温螺栓的制造方法，其特征在于：根据螺栓规格的不同，调质热处理过程中淬火的温度和时间参数以及回火的温度和时间参数设置分别对应如下表：螺栓规格(mm)淬火温度(℃)淬火时间(min)回火温度(℃)回火时间(min)≤M5210906070045M56～M10011009071060≥M110111012072075。3.如权利要求1所述的汽轮机用高温螺栓的制造方法，其特征在于：冶炼过程中采用电炉冶炼加电渣重熔工艺，冶炼过程中控制化学成分满足对紧固件双头螺柱成分的要求。4.如权利要求1所述的汽轮机用高温螺栓的制造方法，其特征在于：锻造过程中，最小的锻比为5:1。5.如权利要求1至4中任意一项所述的汽轮机用高温螺栓的制造方法，其特征在于：机加工处理过程中，进行紧固件毛坯料的检查、钻通孔、加工外圆以及清理毛刺。2CN110714162A说明书1/3页汽轮机用高温螺栓的制造方法技术领域[0001]本发明涉及金属材料的热处理工艺技术领域，尤其涉及一种汽轮机用高温螺栓的制造方法。背景技术[0002]10Cr11Co3W3NiMoVNbNB钢是超超临界参数机组用的新型9-12Cr马氏体耐热钢，主要用于高温叶片、螺栓、及其他高温端部件等的制造，使用温度上限可达630℃。该材料具有较高的屈服强度、高温持久强度、韧性和抗氧化腐蚀性能。[0003]火电厂超超临界汽轮机组用高温螺栓在运行中受到高温热应力和复杂载荷的共同作用，单根螺栓的失