叶片用X20Cr13钢的热处理工艺研究.docxVIP

00wvvwov~试验研究~

vvovwowowoe

叶片用X20Cr13钢的热处理工艺研究

宋帆，方顺发，袁达，丁丽锋

(上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)

摘要：试验研究了影响X20Cr13叶片钢力学性能的相关热处理工艺参数。试验结果表明，若淬火温度偏高，晶粒易粗化，导致冲击性能降低较多。该钢有明显的回火脆性，因此回火冷却速度应稍快，回火时间应充分。该钢风冷淬火也能获得良好的综合力学性能。

关键词：淬火温度；淬火冷却；回火脆性；冲击试验温度

中图分类号：TG161文献标识码：A文章编号：1008-1690(2010)02-0054-006HeatTreatmentProcessofX20Cr13SteelforBlade

SONGFan,FANGShun-fa,YUANDa,DINGLi-feng

(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,Sichuan)

Abstract:ForX20Cr13steelusedforblades,therelatedheattreatmentprocessparametersaffectingthemechanicalpropertieswereinvestigated.Theresultsindicatethatiftheaustenitizingtemperatureforhardeningisonthehighside,thegrainsofsteelwillbecoarsened,thusresultinginappreciablereductioninimpacttoughness.X20Cr13steelistobemorequicklycooledfromthetemperingtemperaturebecauseofitsobvioustemperbritllenessandtobefullytempered.Evenifthesteeliscooledinforcedairfromanaustenitizingtemperature,itsgoodcombinationofmechanicalpropertiescanstillbeobtained.

Keywords:austenitizingtemperatureforhardening;quenching;temperbritleness;impacttesttemperature

X20Cr13为马氏体不锈钢，主要用作汽轮机动、静叶片。产品经近二年多的使用，对该材料的热处理工艺参数摸索出了一定的规律。但由于各钢厂的来料在内在质量和表面质量上存在一定的差异，热处理后有时常温冲击性能不合格，表面细微裂纹淬火后扩展，在后续机加工中无法加工出图样尺寸而造成报废等现象。

为此，针对生产现状，有必要对影响X20Cr13钢热处理后性能不合格的主要原因进行研究，积累相关数据，为改进、完善大生产的热处理工艺提供可靠的依据。

1技术要求

1.1化学成分和力学性能要求(见表1、表2)。

表1X20Cr13钢的化学成分(质量分数，%)

Table1ChemicalcompositionofX20Cr13steel(wt%)

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

0.17～0.22

0.10～0.60

0.30～0.80

≤0.020

≤0.030

12.50～14.00

0.30～0.80

表2X20Cr13钢叶片的力学性能要求

Table2MechanicalpropertyrequirementsforbladesofX20Cr13steel

Rpo/MPa

Rm/MPa

A?(%)

2(%)

AJ

HB

8-Fe(%)

晶粒度

≥600

800～950

≥15

≥50

≥20

≤280

5

细于4级

1.2推荐的热处理工艺

淬火：950～1050℃油冷或空冷；回火：≥650℃,空冷1]

收稿日期：2009-09-23

作者简介：宋帆(1964-),女，上海市人，工程师，长期从事汽轮机金属材料热处理工艺研究工作。联系电话：021-64358