專利名稱：降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及透平葉片的熱處理工藝領域，具體為降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝。
背景技術：
韌脆轉變溫度(FATT5tl)和晶間斷裂比是考核透平葉片的重要指標，通常在氣候溫度較低的環境下，如果韌脆轉變溫度(FATT5tl)偏高則透平葉片在起停時容易產生脆斷，而在高溫運行過程中如果晶間斷裂比偏高，則透平葉片的晶界強度下降從而引起葉片失效。目前透平葉片的生產多采用常規的亞溫退火工藝，即先經過880°C、20°C的爐冷退火，再進行980°C 1030°C油冷淬火，其缺點在于其工藝效果受原材料化學成分的影響較大，而且淬火溫度偏高，葉片在熱處理過程中高溫停留時間過長，從而導致透平葉片的韌脆轉變溫度 (FATT5tl)和晶間斷裂比偏高而達不到技術要求。

發明內容
針對上述問題，本發明提供了降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝，其能有效避免采用現有亞溫退火工藝處理透平葉片時、其工藝效果易受到葉片原材料化學成分影響的問題，并能解決現有亞溫退火工藝中由于葉片在熱處理過程中高溫停留時間過長而導致的葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比偏高的問題。其技術方案是這樣的，將葉片按照工藝方案均勻放到通用的淬火料筐中，再將所述淬火料筐放入熱處理淬火爐內，其特征在于所述葉片在所述淬火爐內進行兩次淬火，其中第一次淬火溫度為980°C 1070°C、保溫1小時 3小時、冷卻速度20°C /分鐘 50°C / 分鐘，第二次淬火溫度為900°C 1000°C、保溫15分鐘 120分鐘、冷卻速度30°C /分鐘 50°C /分鐘，并且保證第一次淬火溫度比第二淬火溫度高20°C 100°C。其進一步特征在于所述第二次淬火的冷卻速度的選擇應盡量靠近范圍內的較大值；所述第一次淬火冷卻介質選用沙子或空氣或油或水，所述第二次淬火冷卻介質選用空氣或油或水。采用上述熱處理工藝方法對葉片進行熱處理后，由于第一次淬火溫度較高、保溫時間較長，促使得材料內的合金元素固溶充分，組織均勻化效果較好，從而減少原材料化學成分對熱處理工藝的影響、降低了工藝對葉片原材料的要求，可以廣泛應用于X20Crl3、 X22CrMoV12-l等有韌脆轉變溫度(FATT5tl)和晶間斷裂比考核要求的透平葉片材料；而第二次淬火工藝，其淬火溫度低、保溫時間短，減少了葉片高溫停留時間，同時采用較高的冷卻速度能進一步減少葉片高溫停留時間，從而最大限度地改善晶界強度；兩次淬火的合理應用，通過細化晶粒，改善晶界強度，為后續的回火熱處理提供較為有利的條件，從而實現韌脆轉變溫度(FATT5tl)、晶間斷裂比的有效降低。
具體實施方式
實施例一
(1)選用X20Crl3材質葉片，將葉片按照工藝方案均勻放到通用的淬火料筐中，再將淬火料筐放入熱處理淬火爐內；
(2)第一次淬火淬火溫度980°C，保溫3小時，冷卻速度30°C/分鐘，淬火冷卻介質選
用空氣；
(3)第二次淬火淬火溫度960°C，保溫100分鐘，冷卻速度40°C/分鐘，淬火冷卻介質選用油；
與采用常規工藝相比較，采用以上熱處理工藝加工葉片后，其韌脆轉變溫度(FATT5Q)、 晶間斷裂比的對照見表1。
權利要求
1.降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝，將葉片按照工藝方案均勻放到通用的淬火料筐中，再將所述淬火料筐放入熱處理淬火爐內，其特征在于所述葉片在所述淬火爐內進行兩次淬火，其中第一次淬火溫度為980°C 1070°C、保溫1小時 3小時、冷卻速度20°C /分鐘 50°C /分鐘，第二次淬火溫度為900°C 1000°C、保溫15分鐘 120分鐘、冷卻速度30°C /分鐘 50°C /分鐘，并且保證第一次淬火溫度比第二淬火溫度高 20 °C 100°C。
2.根據權利要求1所述的降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝，其特征在于所述第二次淬火的冷卻速度的選擇應盡量靠近范圍內的較大值。
3.根據權利要求2所述的降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝，其特征在于所述第一次淬火冷卻介質選用沙子或空氣或油或水，所述第二次淬火冷卻介質選用空氣或油或水。
全文摘要
本發明提供了降低透平葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比的熱處理工藝，其能有效避免采用現有亞溫退火工藝處理透平葉片時、其工藝效果易受到葉片原材料化學成分影響的問題，并能解決現有亞溫退火工藝中由于葉片在熱處理過程中高溫停留時間過長而導致的葉片韌脆轉變溫度和晶間斷裂比偏高的問題。將葉片按照工藝方案均勻放到通用的淬火料筐中，再將淬火料筐放入熱處理淬火爐內，其特征在于葉片在所述淬火爐內進行兩次淬火，其中第一次淬火溫度為980℃～1070℃、保溫1小時～3小時、冷卻速度20℃/分鐘～50℃/分鐘，第二次淬火溫度為900℃～1000℃、保溫15分鐘～120分鐘、冷卻速度30℃/分鐘～50℃/分鐘，并保證第一次淬火溫度比第二淬火溫度高20℃～100℃。
文檔編號C21D1/18GK102220459SQ201110204620
公開日2011年10月19日 申請日期2011年7月21日 優先權日2011年7月21日
發明者劉新權, 徐大懋, 李湘軍 申請人:無錫透平葉片有限公司