本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子制備，特別涉及一種低能耗的大型轉(zhuǎn)子鍛件的制備方法及大型轉(zhuǎn)子鍛件。
背景技術(shù)：
1、轉(zhuǎn)子作為汽輪發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵核心部件，隨著汽輪機(jī)組增參增容的發(fā)展趨勢(shì)，其核心部件轉(zhuǎn)子鍛件的尺寸也在不斷增加，目前，600mw-1000mw機(jī)組的占比已占汽輪機(jī)發(fā)電的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其轉(zhuǎn)子鍛件的軸身截面均在φ1000mm～φ2200mm之間，因鍛件軸身尺寸的增大，鍛件鍛后熱處理細(xì)化來保證調(diào)質(zhì)前的ut探傷靈敏度的熱處理周期較長，給生產(chǎn)帶來較大壓力。
2、經(jīng)過幾十年的發(fā)展，30cr2ni4mov、25cr2ni4mov材質(zhì)轉(zhuǎn)子的鍛后熱處理方式一直是沿用傳統(tǒng)工藝方式：三次正火+一次回火。上述工藝的周期一般約50天，并且反復(fù)上高溫?zé)崽幚?，燃料成本較高，生產(chǎn)周期較長，效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述情況，本發(fā)明旨在提供一種低能耗的大型轉(zhuǎn)子鍛件的制備方法及大型轉(zhuǎn)子鍛件，至少能夠解決以下技術(shù)問題之一：現(xiàn)有大型轉(zhuǎn)子鍛件的鍛后熱處理方法生產(chǎn)周期長，能耗高，鍛件易開裂。
2、本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
3、本發(fā)明提供了一種低能耗的大型轉(zhuǎn)子鍛件的制備方法，制備方法包括如下步驟：
4、s1、熱處理爐加熱至ar1±20℃，將鍛造結(jié)束的大型轉(zhuǎn)子鍛坯裝入熱處理爐，保溫；
5、s2、以速度v1升溫至ac3+(80～120℃)，保溫；
6、s3、鍛坯空冷；
7、s4、將鍛坯裝入熱處理爐，在低于ms點(diǎn)100～150℃范圍內(nèi)進(jìn)行低溫保溫；
8、s5、以速度v2升溫至t1，其中ac1-30℃≤t1＜ac1；
9、s6、在t1保溫，然后空冷；
10、s7、將鍛坯裝入熱處理爐，在低于ms點(diǎn)100～150℃范圍內(nèi)進(jìn)行低溫保溫；
11、s8、以速度v3升溫至ac1-20℃～ac1；
12、s9、然后以速度v4升溫至ac3+(50～80℃)，保溫，然后空冷；空冷后進(jìn)行第二次回火。
13、進(jìn)一步的，s7中的低溫保溫時(shí)間小于s4中的低溫保溫時(shí)間。
14、進(jìn)一步的，s3中，空冷至軸頸500～550℃時(shí)，將鍛坯的軸頸套緩冷罩，繼續(xù)空冷。
15、進(jìn)一步的，s9中，空冷的步驟與s3的相同。
16、進(jìn)一步的，v1＞v2，v4＞v3。
17、進(jìn)一步的，v3為5～10℃/h，v4為50℃/h以下。
18、進(jìn)一步的，s2的保溫時(shí)間為(2～4)d1/100，d1為軸身的直徑，d1的單位為mm，保溫時(shí)間的單位為h。
19、進(jìn)一步的，s4中，保溫時(shí)間不小于0.85d1/100，d1為軸身的直徑，d1的單位為mm，保溫時(shí)間的單位為h。
20、進(jìn)一步的，s1之前包括大型轉(zhuǎn)子鍛坯的鍛造，大型轉(zhuǎn)子鍛坯的鍛造包括：先鍛造出截面小的軸頸區(qū)域，然后大鍛比鍛造變形出截面大的軸身。
21、本發(fā)明還提供了一種大型轉(zhuǎn)子鍛件，采用上述方法制備得到。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少能實(shí)現(xiàn)以下有益效果之一：
23、a)本發(fā)明的低能耗的大型轉(zhuǎn)子鍛件的制備方法中，兩次正火中間采用一次回火，通過精確控制不同步驟的溫度、不同階段的升溫速度、保溫溫度、保溫時(shí)間、降溫速度等工藝參數(shù)；避免了鍛件開裂，且實(shí)現(xiàn)了晶粒細(xì)化，能充分為后續(xù)的調(diào)質(zhì)處理做組織準(zhǔn)備。
24、b)本發(fā)明的方法中，大型轉(zhuǎn)子鍛坯的鍛造過程中，先鍛造出截面小的軸頸區(qū)域(有法蘭的話，此處軸頸區(qū)域包括軸頸和法蘭)，然后大鍛比鍛造變形出軸身，軸身存在較大變形，形成較大的奧氏體形核驅(qū)動(dòng)力，有利于后序靜態(tài)再結(jié)晶，有利于鍛件的晶粒及組織的細(xì)化。
25、c)本發(fā)明的方法中，鍛件在正火空冷時(shí)，在截面較小的位置套上緩冷罩，減小在正火空冷過程中因截面差導(dǎo)致的冷速及組織轉(zhuǎn)變不一致導(dǎo)致的截面變化過渡位置的應(yīng)力集中，極大的降低開裂風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)可以使鍛件溫度降至ms以下較長時(shí)間，使組織轉(zhuǎn)變更充分，有利于鍛件晶粒細(xì)化。
26、d)本發(fā)明的方法中，采用2次正火，與現(xiàn)有的3次正火的工藝相比，大大減少了時(shí)間，降低能耗成本，提高生產(chǎn)效率。
27、e)本發(fā)明的大型轉(zhuǎn)子鍛件的組織為貝氏體回火組織，晶粒細(xì)小，均勻，例如晶粒度為4～5級(jí)，上述大型轉(zhuǎn)子鍛件的探傷靈敏度達(dá)到了較好的水平，例如中心極限靈敏度為φ1.6～2.5mm。
28、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)和獲得。
1.一種低能耗的大型轉(zhuǎn)子鍛件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s7中的低溫保溫時(shí)間小于s4中的低溫保溫時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s3中，空冷至軸頸500～550℃時(shí)，將鍛坯的軸頸套緩冷罩，繼續(xù)空冷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述s9中，空冷的步驟與s3的相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，v1＞v2，v4＞v3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述v3為5～10℃/h，v4為50℃/h以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s2的保溫時(shí)間為(2～4)d1/100，d1為軸身的直徑，d1的單位為mm，保溫時(shí)間的單位為h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s4中，保溫時(shí)間為0.85d1/100以上，d1為軸身的直徑，d1的單位為mm，保溫時(shí)間的單位為h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述s1之前包括大型轉(zhuǎn)子鍛坯的鍛造，大型轉(zhuǎn)子鍛坯的鍛造包括：先鍛造出截面小的軸頸區(qū)域，然后大鍛比鍛造變形出截面大的軸身。
10.一種大型轉(zhuǎn)子鍛件，其特征在于，所述大型轉(zhuǎn)子鍛件采用權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。