[发明专利]一种高强度不锈钢转子及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度不锈钢转子，其特征在于，转子的元素组成按质量百分比计为：C：0.03％～0.050％、Cr：14.90％～15.40％、Ni：5.00％～5.70％、Cu：2.20％～2.52％、Nb+Ta：0.35％～0.44％、Mo：0.45％～0.54％、V：0.06％～0.10％、Si：0.20％～0.60％、Mn：0.40％～0.80％、P≤0.010％、S≤0.010％、O≤0.003％，其余为铁和不可避免的杂质元素；所述高强度不锈钢转子的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：准备转子不锈钢坯料；

步骤2：坯料进行第一次加热后进行自由锻，自由锻后进行第一次退火以及表面处理，制得锻坯；所述自由锻包括坯料的两次墩粗和一次拔长，一次镦粗至直径再拔长至直径二次墩粗至直径坯料自由锻开锻温度1140～1170℃，终锻温度大于等于900℃，坯料自由锻后堆冷至300℃后散开，空冷至室温；

步骤3：锻坯进行第二次加热，第二次加热后进行模锻，模锻后进行第二次退火处理和固溶处理，制得锻件；所述模锻过程为：将锻坯放入模锻机中进行模锻；模锻始锻温度为1120～1140℃，终锻温度大于等于900℃；模锻后锻坯空冷至室温；自由锻的锻造比大于3，模锻的锻造比大于2；

步骤4：锻件经粗加工、时效处理以及精加工后制得高强度不锈钢转子；

所述步骤2中，第一次加热过程为：燃气炉升温至750℃，将坯料装入燃气炉，保温1.5～2h，随后以200～300℃/h的速率升温至1140～1170℃，保温2～3h；

所述步骤2中，第一次退火处理为将自由锻后坯料放入电阻炉加热至640℃～660℃，保温12h～20h，随炉冷却至室温，制得锻坯；

所述步骤3中，第二次加热为：燃气炉升温至750℃，装入锻坯，保温1.5～3h，再以100～150℃/h的速率升温至1120℃～1150℃，保温1～2h；

所述步骤3中，第二次退火处理是将模锻后锻坯放入电阻炉中，升温至640℃～660℃，保温25h～30h，炉冷至室温；

所述高强度不锈钢转子心部与边部的奥氏体晶粒尺寸平均晶粒度均在6.5级～7.0级；抗拉强度R_m不低于1100MPa；屈服强度R_p0.2不低于1000MPa；断后伸长率A不低于15％；断面收缩率Z不低于55％；硬度不低于36HRC。

2.一种高强度不锈钢转子的制备方法，用于制备权利要求1所述的高强度不锈钢转子，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：准备转子不锈钢坯料；

步骤2：坯料进行第一次加热后进行自由锻，自由锻后进行第一次退火以及表面处理，制得锻坯；

所述自由锻包括坯料的两次墩粗和一次拔长，一次镦粗至直径再拔长至直径二次墩粗至直径坯料自由锻开锻温度1140～1170℃，终锻温度大于等于900℃，坯料自由锻后堆冷至300℃后散开，空冷至室温；

步骤3：锻坯进行第二次加热，第二次加热后进行模锻，模锻后进行第二次退火处理和固溶处理，制得锻件；

所述模锻过程为：将锻坯放入模锻机中进行模锻；模锻始锻温度为1120～1140℃，终锻温度大于等于900℃；模锻后锻坯空冷至室温；

步骤4：锻件经粗加工、时效处理以及精加工后制得高强度不锈钢转子。

3.根据权利要求2所述的高强度不锈钢转子的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，第一次加热过程为：燃气炉升温至750℃，将坯料装入燃气炉，保温1.5～2h，随后以250～300℃/h的速率升温至1140～1170℃，保温2～3h。

4.根据权利要求2所述的高强度不锈钢转子的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，坯料自由锻开锻温度1140～1150℃。

5.根据权利要求2所述的高强度不锈钢转子的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，模锻始锻温度为1120～1130℃。

6.根据权利要求2所述的高强度不锈钢转子的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，固溶处理将第二次退火处理的锻坯置于电阻炉中加热至1035～1045℃，保温1～1.5h，保温结束后锻坯空冷至32℃以下，制得锻件。

7.根据权利要求2-6任一项所述的高强度不锈钢转子的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，时效处理是将粗加工后的锻件放入电阻炉中加热至550～560℃，保温4～4.5h，空冷至室温。