本申請涉及一種高壓第8級隔板外環，用于汽輪機，特別是涉及一種用于高壓第8級隔板外環的合金及其鍛造方法。

背景技術：

應用于汽輪機的隔板外環，其尺寸大，重量重，鍛造及熱處理難度大，過程中容易開裂。隔板外環的鏟平規格通常為Φ5769×Φ5486×232，鍛造過程的下料重量一般為7870kg，電渣錠尺寸約為Φ900×1575。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用于高壓第8級隔板外環的合金及其鍛造方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開一種用于高壓第8級隔板外環的合金，其特征在于，其化學成分按照質量分數包括：C：0.1～0.15；Si：≤0.5；Mn：0.3～0.6；P≤0.025；S≤0.015；Cr：11.5～13；Ni：0.3～0.6；Mo：0.3～0.6；Cu≤0.3，余量為Fe。

相應的，本申請還公開了一種鋼錠的冶煉方法，采用所述的原料及配比，通過堿性爐加電渣重熔冶煉。

本申請實施例還公開了一種高壓第8級隔板外環鍛件的制造方法，包括：：

(1)、對所述的鋼錠進行切頭，保證無縮孔和過度的夾雜和偏析；

(2)、壓機制坯，包括：

s1、下料，尺寸為Φ900mm×2041mm；

s2、加熱：控制入爐溫度小于600℃，并預熱4小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至830～850℃，保持溫度4小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至1160～1200℃，保持溫度6～10小時；冷卻；

s3、鐓拔，包括：

坯料墩粗至Φ1836×490，鍛比4.16；

坯料拔長至Φ1355×900，鍛比1.83；

坯料墩粗至Φ1836×490，鍛比1.83；

坯料拔長至Φ1355×900，鍛比1.83；

坯料墩粗至Φ1836×490，鍛比1.83；

s4、回爐保溫25h后出爐，采用Φ440的沖頭沖孔；

(3)、上碾環機擴孔至Φ520后上馬架拋鍛，回爐保溫2h后，上碾環機成型；

(4)、調質熱處理。

優選的，在上述的高壓第8級隔板外環鍛件的制造方法中，所述步驟s3中，鐓拔過程中坯料表面溫度低于900℃時，應回爐保溫1～2小時。

優選的，在上述的高壓第8級隔板外環鍛件的制造方法中，所述步驟(3)中，上碾環機成型的溫度小于1050℃，碾環比為2.61。

優選的，在上述的高壓第8級隔板外環鍛件的制造方法中，所述步驟(4)中，調質熱處理的方法包括：裝爐溫度≤300℃，以≤100℃/h升溫速度升溫至980～1000℃，保持溫度淬火6.5h，過水2分鐘轉風冷至室溫；以80℃/h速度升溫至720～740℃，保持溫度回火10h，空冷至室溫。

與現有技術相比，本發明的優點在于：采用本發明鍛造方法，產品不易開裂，力學性能滿足實際需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發明具體實施例中鍛造加熱的曲線圖；

圖2所示為本發明具體實施例中調質熱處理的曲線圖；

圖3所示為本發明具體實施例中鍛件的金相結構照片。

具體實施方式

本發明通過下列實施例作進一步說明：根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結果僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。

高壓第8級隔板外環鍛件的制造方法，包括：

(1)、鋼錠的冶煉

通過堿性爐加電渣重熔冶煉,鋼錠化學成分按照質量分數包括：C：0.1～0.15；Si：≤0.5；Mn：0.3～0.6；P≤0.025；S≤0.015；Cr：11.5～13；Ni：0.3～0.6；Mo：0.3～0.6；Cu≤0.3，余量為Fe。

(2)、對鋼錠進行切頭，保證無縮孔和過度的夾雜和偏析；

(3)、壓機制坯，鍛件在成型時，應有足夠的鍛比以保證整個截面鍛透。

s1、下料，尺寸為Φ900mm×2041mm；

s2、加熱：結合圖1所示，控制入爐溫度小于600℃，并預熱4小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至830～850℃，保持溫度4小時；以≤150℃/h升溫速度加熱至1160～1200℃，保持溫度6～10小時；介質水冷；

馬氏體不銹鋼的導熱性差，為了防止坯料開裂，坯料的入爐溫度應控制低于600℃，并預熱4小時，850℃前應緩慢加熱。

s3、鐓拔，包括：

坯料墩粗至Φ1836×490，鍛比4.16；

坯料拔長至Φ1355×900，鍛比1.83；

坯料墩粗至Φ1836×490，鍛比1.83；

坯料拔長至Φ1355×900，鍛比1.83；

坯料墩粗至Φ1836×490，鍛比1.83；

由于電渣錠表面為硬化層，首先需對坯料進行長度方向滾壓，每一次滾壓約深20～30mm，以實際鋼錠開裂傾向為準，再進行滾圓，然后對滾圓的坯料進行墩粗，墩粗的下壓量不宜過大，可采用工裝局部墩粗的方法。

鐓拔過程中坯料表面溫度低于900℃時，應回爐保溫1～2小時，此過程中極易出現坯料表面及芯部開裂的現象。

s4、回爐保溫25h后出爐，采用Φ440的沖頭沖孔；

(4)、上碾環機擴孔至Φ520后上馬架拋鍛，回爐保溫2h后，上碾環機成型，上碾環機成型的溫度小于1050℃，碾環比為2.61。

鍛后應爐冷或及時進行退火處理，防止產生開裂。

(5)、調質熱處理

結合圖2所示，裝爐溫度≤300℃，以≤100℃/h升溫速度升溫至980～1000℃，保持溫度淬火6.5h，介質水冷至室溫；以80℃/h速度升溫至720～740℃，保持溫度回火10h，介質水冷至室溫。

對鍛件進行力學性能檢測，參數如表1。

表1

結合圖3所示，對鍛件的金相結構進行分析，晶粒度為4級，顯微組織為均勻的回火索氏體，平均視場的δ鐵素體為2％。

在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關系不大的其他細節。

最后，還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。