[发明专利]平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法

说明书

本发明涉及平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，所述方法为：将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580‑620℃并保温，保温完成后快速冷却；将冷却后的叶片钢升温至530‑550℃并保温，保温完成后缓慢冷却。本发明通过对淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行两次回火处理，并调整其温度及冷却工艺，使其在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，韧性和强度相对有了进一步的改善，实现了同时平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的目的，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及透平叶片的热处理工艺领域，具体涉及马氏体不锈钢透平叶片的热处理工艺领域，尤其涉及一种平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法。

背景技术

透平叶片是透平机械(如汽轮机、燃气轮机、水轮机等)中用以引导流体按一定方向流动，并推动转子旋转的重要部件。装在壳体上的叶片称静叶片或导叶，装在转子上的叶片称为动叶片。1Cr12Ni3Mo2VN是含铬、镍、钼、钒、氮的马氏体不锈耐热钢，具有良好的韧性和较高的强度，并有好的耐蚀性，常用做超临界机组叶片。

相对于小叶片而言，较大的透平叶片应用条件更为苛刻，因此对其强度和韧性都有较高的要求。目前，1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢的冲击值要求≥35J，Rp0.02≥866Mpa。而现有技术在对1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行热加工后，得到的工件往往难以同时满足上述冲击韧性和强度的要求，导致工件不合格。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，使1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韧性和强度相对有了进一步的改善，有效提高了1Cr12Ni3Mo2VNbN锻件性能的合格率。

为达到此目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的热处理方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将经过淬火处理后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢升温至580-620℃并保温，保温完成后快速冷却；

(2)将步骤(1)冷却后的叶片钢升温至530-550℃并保温，保温完成后缓慢冷却。

本发明对淬火后的1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢进行二次回火处理，第一回火在高温下(580-620℃)进行，配合急冷的方式，减少了回火冷却过程中第二相的析出，进而降低了材料脆性，提高了一次回火后的冲击韧性。第二次回火在低温下(530-550℃)进行，回火结束后缓慢冷却，这种方式能够在保证第一次回火得到的韧性满足要求的前提下，牺牲掉部分韧性，适当提高了材料的规定非比例延伸强度(Rp0.02)。上述两次回火结合，使1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢在同时满足冲击值≥35J，Rp0.02≥866Mpa要求的前提下，其韧性和强度相对有了进一步的改善，实现了同时平衡和改善1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片钢冲击韧性和Rp0.02的目的。

根据本发明，步骤(1)中第一次回火处理的温度为580-620℃，例如可以是580℃、585℃、590℃、595℃、600℃、605℃、610℃、615℃或620℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

上述第一次回火处理的温度是本发明的关键，当上述第一次回火处理的温度过高(＞620℃)时，会导致Rm(抗拉强度)和Rp0.02不合格；当第一次回火处理的温度过低(＜580℃)时，则会导致冲击韧性不合格。