CN102864382A - 减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为用于减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法。目的是解决现有X20Cr13的力学性能差异的问题。包括：取所需元素于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.042-0.046%，溶液浇注成自耗电极；将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，制成电渣重熔锭；电渣重熔锭整体滚圆；压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；成品锻造采用十字交叉锻造；调质热处理。通过该方法制作的燃机叶片或螺栓，纵横向力学性能有较大改善，能够有效的降低纵横向性能差异，达到用户要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃机材料纵横向力学性能差异的解决方法，特别是涉及一种减小燃机叶片或螺栓的不锈钢材料X20Cr13纵横向力学性能差异的方法。
技术背景
随着国内用电量的增加以及环保要求和我国燃机制造技术的发展，燃机大量用于发电，其工作温度和压力以及工作环境和运行安全的要求与普通发电机组有很大的区别，现有的叶片和螺栓材料X20Cr13的力学性能已不能满足该工况的使用要求。
发明内容
本发明的目的是解决现有X20Cr13的力学性能差异的技术问题，提供一种减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法，通过该方法制作的燃机叶片或螺栓，纵横向力学性能有较大改善，能够有效的降低纵横向性能差异，达到用户要求。
为达到本发明的目的，本发明采用的技术方案为：减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法，包括下列步骤：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.17~0.22； Si 0.10~0.60； Mn 0.30~0.80； Ni 0.30~0.80； Cr 12.5~14.0，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.042-0.046%，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理。
在上述方法中，在将自耗电极于电渣炉中重熔精炼的过程中，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，在调制热处理时，淬火温度为1000℃，时间为30~120min，回火温度为685℃，时间为60~360min。
从上述发明的各项技术特征可以得出，本发明的优点为：采用本发明的工艺方法制备的燃机叶片及螺栓材料，经室温拉伸试验，实验结果如图1所示，结果表明纵横向力学性能有较大改善，且利用本方法制造的燃机叶片和螺栓，能够有效的降低纵横向性能差异，达到用户要求。
附图说明
下面通过附图对本发明做进一步的说明，其中：
图1为通过本发明方法制作的材料的力学性能检测结果。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1
本实施例中，我们采用下列步骤进行：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.17； Si 0.10； Mn 0.30； Ni 0.30； Cr 12.5，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.042%，控制杂质元素的含量尽量低，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，进一步降低杂质元素含量的同时，尽量改变其夹杂物性质及结晶的方向性，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理，采用确定的调质热处理工艺，淬火温度为1000℃，时间为30min，回火温度为685℃，时间为60min。
实施例2
本实施例中，我们采用下列步骤进行：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.19； Si 0.25； Mn 0.45； Ni 0.40； Cr 13.0，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.043%，控制杂质元素的含量尽量低，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，进一步降低杂质元素含量的同时，尽量改变其夹杂物性质及结晶的方向性，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理，采用确定的调质热处理工艺，淬火温度为1000℃，时间为60min，回火温度为685℃，时间为90min。
实施例3
本实施例中，我们采用下列步骤进行：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.20； Si 0.35； Mn 0.50；Ni 0. 50； Cr 13.5，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.044%，控制杂质元素的含量尽量低，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，进一步降低杂质元素含量的同时，尽量改变其夹杂物性质及结晶的方向性，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理，采用确定的调质热处理工艺，淬火温度为1000℃，时间为85min，回火温度为685℃，时间为180min。
实施例4
本实施例中，我们采用下列步骤进行：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.21；Si 0.45；Mn 0.60；Ni 0.60； Cr 12.5，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.045%，控制杂质元素的含量尽量低，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，进一步降低杂质元素含量的同时，尽量改变其夹杂物性质及结晶的方向性，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理，采用确定的调质热处理工艺，淬火温度为1000℃，时间为100min，回火温度为685℃，时间为250min。
实施例5
本实施例中，我们采用下列步骤进行：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.22； Si 0.60； Mn 0.80； Ni 0.80； Cr 14.0，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.046%，控制杂质元素的含量尽量低，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，进一步降低杂质元素含量的同时，尽量改变其夹杂物性质及结晶的方向性，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理，采用确定的调质热处理工艺，淬火温度为1000℃，时间为120min，回火温度为685℃，时间为360min。
对上述各实施例中制作出的材料进行室温拉伸试验，试验结果如图1所示，从图1的实验数据可以看出，采用本方法制作的燃机叶片及螺栓材料，其纵横向力学性能有较大改善，有效的降低了纵横向性能差异，达到了用户要求。
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (2)
1.减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法，其特征在于包括下列步骤：
取含下列重量份数的所需元素：C 0.17~0.22； Si 0.10~0.60； Mn 0.30~0.80； Ni 0.30~0.80； Cr 12.5~14.0，于非真空感应炉中初炼，熔炼温度为1520~1620℃；
在熔炼过程加入稀土元素铈，稀土元素铈的含量占总重量的重量百分比为0.042-0.046%，溶液浇注成自耗电极；
将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，制成电渣重熔锭；
电渣重熔锭整体滚圆；
压机进行三次镦拔工艺，每次镦粗变形量≥45%；
成品锻造采用十字交叉锻造；
调质热处理。
2.根据权利要求1所述的减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法，其特征在于将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，控制熔速为4.0~5.0Kg/min，在调制热处理时，淬火温度为1000℃，时间为30~120min，回火温度为685℃，时间为60~360min。
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