[发明专利]一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法

说明书

本发明涉及一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法，属于大直径发电机转子的热处理技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法。该方法先将转子升温至奥氏体化温度，保温后，降温进入起伏保温阶段，最后降温至250℃下出炉；其中，所述起伏保温阶段为至少重复两次a步骤，所述a步骤为先在T1温度下保温，然后在T2温度下保温；所述T1为珠光体转变温度，T2比T1低20～50℃。本发明方法，可以有效解决大直径30Cr2Ni4MoV钢低压转子正火次数多，操作复杂等问题，减小正火过程中的应力开裂风险，具有操作简单、质量稳定、成本降低、应力风险小、工艺周期短等优点。

技术领域

本发明涉及一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法，属于大直径发电机转子的热处理技术领域。

背景技术

大直径发电机转子是发电设备的关键零件，高质量转子锻件的成型制造包括冶炼、铸锭、锻造和热处理等生产环节，其中，热处理工艺的选择是决定转子内在质量和最终性能的关键，直接影响运行可靠性。

30Cr2Ni4MoV钢汽轮机低压转子是发电行业中的重大关键设备，在运行过程中承受着巨大的离心力和热应力，由于其尺寸大，对转子整体的组织和晶粒的均匀性都提出极高的要求，并且为保证探伤要求，晶粒尺寸也有严格要求。为满足上述要求，目前采用的热处理工艺模式为正回火+调制处理，其中大直径转子则需要采用2-3次及以上的高温正火加回火的工艺，现有的转子预备热处理工艺流程见图1。以直径为1950mm的低压转子为例，一次高温正火所需的时间为300h以上，而回火所需的时间为100h以上。可见，目前工艺所采用的多次高温正火加回火的工艺，其预备热工艺模式周期长、成本高，操作复杂，并且正火过程中存在应力开裂风险。能否在保证转子质量的前提下简化工艺，减少正火次数，缩短锻后热处理周期一直是人们所关注的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法，解决大直径30Cr2Ni4MoV钢低压转子正火次数多，操作复杂的问题。

本发明30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法，先将30Cr2Ni4MoV钢低压转子升温至奥氏体化温度，保温n小时后，降温进入起伏保温阶段，最后降温至250℃下出炉；其中，所述起伏保温阶段为至少重复两次a步骤，所述a步骤为先在T1温度下保温m1小时，然后在T2温度下保温m2小时；所述T1为珠光体转变温度，T2比T1低20～50℃；

优选的，将转子通过保温平台升温至奥氏体化温度，所述保温平台升温为先于200～240℃保温n1小时后，升温至600～620℃保温n2小时；然后升温至奥氏体化温度；

优选的，以≤10℃/h的速率升温至600～620℃，以≤30℃/h的速率升温至奥氏体化温度。

作为优选方案，奥氏体化温度为870～930℃。

优选的，起伏保温阶段为重复两次a步骤。

优选的，所述T1为650±10℃；所述T2为620±10℃。

进一步优选的，起伏保温阶段中，从T1到T2的降温速率或者从T2到T1的升温速率均≤5℃/h。

优选的，采用两段降温方式降温至250℃下出炉，所述两段降温方式为先以≤25℃/h的冷速冷却至400℃，然后再以≤15℃/h的冷速冷却至250℃。

进一步优选的，所述转子的化学成分为C≤0.35％，Si:0.15～0.37％，Mn：0.20～0.40％，P≤0.02％，S≤0.02％，Cr：1.50～2.00％，Ni：3.25～3.75％，Mo：0.30～0.60％，V：0.07～0.15％，且转子锻造时最后一火的初锻温度≤1200℃。