[发明专利]一种锅炉用耐热构件的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理领域，具体的说，是涉及一种锅炉用耐热构件的热处理方法。

背景技术

火电、石化、航空等部门的高温结构部件的主要使用材料，通常都是耐热合金，因为耐热合金在这些环境下服役时，能保持足够的高温强度和耐蠕变性能。锅炉用耐热合金构件工作环境温度高，既要承受复杂的应力，同时还要承受高温氧化、腐蚀，工作条件恶劣，为了适应各种工作条件不断发展的要求，耐热合金也在不断地发展。从最早的低碳钢、低合金钢，到成分复杂的、多元合金化的耐热合金。关于耐热合金构件的制备方法，目前还有许多难题亟待解决。耐热合金构件目前研究的关键和难点主要包括加工脆性、低温韧性等。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锅炉用耐热构件的热处理方法，该耐热构件在高温环境下能够保持良好的机械性能和耐腐蚀性，且满足室温力学性能要求。具体如下：

一种锅炉用耐热构件的热处理方法，其特征在于：所述热处理方法包括如下步骤：将冷加工成型后的耐热构件，以50～80℃/s的加热速度，快速加热到650～700℃，保温20～30min后油冷淬火，冷却到室温；然后用磁控溅射方法在所述耐热构件表面上形成Ni涂层，溅射功率为50～60W，气氛为氩气，气压为2～5Pa，溅射时间为0.5～1.0h；然后将所述耐热构件放入时效炉中进行时效处理，时效温度为550～600℃，时效时间为2～3h；所述热处理步骤前酸洗所述耐热构件；所述锅炉用耐热构件包括如下组成成分：以重量百分比计含有C:0.10～0.30％、Cr:10～12％、Ni:5.5～7.5％、Mo:1.50～2.00％、Si:1.00～1.50％、Nb:0.50～0.80％、Al:0.10～0.50％、Ti:0.05～0.20％、B:0.01～0.10％、Gd:0.01～0.05％，Nd:0.01～0.05％，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

优选地，所述热处理之前进行的熔炼步骤中，选用铬铁、锰铁、硅铁及稀土硅铁合金作为原料，采用真空炉熔炼并浇注成坯料。

优选地，所述熔炼步骤后且冷加工之前，热轧所述坯料。

优选地，所述热轧步骤为，在980～1025℃下粗轧所述坯料，然后在850～900℃下精轧，精轧后冷却到室温。

优选地，所述精轧后，以100℃/s以上的冷却速度冷却所述板坯到室温。

所述耐热构件的抗拉强度为800～900MPa的，屈服强度为850～950MPa，延伸率大于13%，断面收缩率大于50％。

所述耐热构件室温下的平均线膨胀系数为11×10^-6/℃以下，600℃时的平均线膨胀系数为13×10^-6/℃以下。

本发明的优点是：本发明通过对耐热合金构件的Cr、Ni、Mn、Nb元素等成分比例进行调整，加入了Al、Ti等辅助元素，并对热处理工艺以及轧制、冷却步骤进行优化，通过热轧、轧后冷却、热处理、溅射镀层及时效过程的综合处理，实现了构件微观组织的细化和均匀化，改善了加工脆性和低温韧性的问题，使耐热合金构件成品能够满足高温使用性能和室温力学性能要求。

具体实施方式