一种00Cr25Ni6Mo3N钢叶轮真空热处理工艺的制作方法

本发明涉及材料热处理，特别涉及一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺。

背景技术：

1、真空热处理具有热处理工件表面少氧化、少脱碳、光洁度好等优点，是热处理行业长期以来追求的一种金属热加工方式。00cr25ni6mo3n钢真空热处理工艺比较复杂，而且国内尚属空白。由于0cr25ni6mo3n钢叶轮结构复杂，当冷却速度过快，叶轮极易变形，而冷却速度过慢，又不能得到需要的热处理组织，从而达不到要求的综合性能。

2、叶轮在热处理前流道为精加工尺寸，当前叶轮的热处理主要还是依靠厢式电阻炉或预抽真空气体保护炉进行热处理，但使用这些热处理设备对叶轮进行热处理，存在人为因素多、有氧化、光洁度差、尺寸精度不高，力学性能难以保证等问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种叶轮流道表面热处理质量高、叶轮热处理不易变形的00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，包括如下步骤：

3、真空固溶处理：在真空条件下，以1～3℃/min的速度升温至650～680℃,保温240～300min后，以1～3℃/min的速度升温至850～880℃，开启分压阀门，通入35～45pa氮气对炉分压，保温120～180min后，再以1～3℃/min的速度升温至1040～1100℃，保温120～180min后，以4～6℃/min的速度冷却至900～1100℃，向炉内通入0.45～0.55mpa氮气，冷却至50～60℃出炉；

4、出炉水冷：出炉后叶轮入水冷却，冷却至水温后出水自然干燥。

5、进一步地，所述真空固溶处理在真空热处理一体化炉中进行。

6、进一步地，所述真空条件的真空度为1.33×10-2～1.33×10-3pa。

7、进一步地，所述出炉后的叶轮在0.5-1.5min内转至水中冷却。

8、进一步地，所述水温为20～30℃。

9、本发明提供的一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，在固溶处理过程中以1～3℃/分钟升温速度和阶梯升温的方式进行升温，能够有效控制炉温的均匀性。并且，在炉温升至850～880℃时，向炉内通入氮气进行分压，可以有效避免材料在真空高温下元素的蒸发，保证了材料的质量和性能。同时，本发明以4～6℃/分钟的冷却速度冷却至1000℃，然后再向炉内通入0.45～0.55mpa氮气进行冷却，在叶轮冷却至50～60℃出炉，能够有效减少叶轮的变形量。

10、由于叶轮的冷却速度快，会造成表面温度低与心部温度高的情况，心部的组织转变不够彻底，因此，通过后续的继续水冷方式，对叶轮材料心部进一步冷却，可以防止叶轮出炉后冷却速度不足出现析出相而影响材料的耐腐蚀性能。

11、因此，本发明提供的一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，通过对固溶处理中工艺参数的控制，及固溶处理出炉后进一步迅速水冷，不仅解决了由于冷却不足造成的材料产生析出相而引起的材料耐腐蚀性下降的问题，保证了材料的力学性能，同时还能减少复杂结构的叶轮在热处理过程中的变形量。

12、并且，本发明提供的一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，其固溶处理中的加热、保温及冷却等多步操作过程，能够在炉内一次性完成，操作过程自动化程度高，减少了操作人员的人为失误因素造成产品质量的不合格。

13、同时，本发明提供的一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，固溶处理是在真空条件下进行，可以避免叶轮表面氧化，避免流道内仍旧保持原来的加工粗糙度，可以提高叶轮表面的光洁度，提升叶轮的表面质量，提升优质品率。

技术特征：

1.一种00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，其特征在于：所述真空固溶处理在真空热处理一体化炉中进行。

3.根据权利要求1所述的00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，其特征在于：所述真空条件的真空度为1.33×10-2～1.33×10-3pa。

4.根据权利要求1所述的00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，其特征在于：所述出炉后的叶轮在0.5-1.5min内转至水中冷却。

5.根据权利要求1所述的00cr25ni6mo3n钢叶轮真空热处理工艺，其特征在于：所述水温为20～30℃。

技术总结
本发明提供了一种00Cr25Ni6Mo3N钢叶轮真空热处理工艺，包括真空固溶处理：在真空条件下，以1～3℃/min的速度升温至650～680℃,保温240～300min后，以1～3℃/min的速度升温至850～880℃，开启分压阀门，通入35～45Pa氮气对炉分压，保温120～180min后，再以1～3℃/min的速度升温至1040～1100℃，保温120～180min后，以4～6℃/min的速度冷却至900～1100℃，向炉内通入0.45～0.55MPa氮气，冷却至50～60℃出炉；出炉水冷：出炉后叶轮入水冷却，冷却至水温后出水自然干燥。本发明提供的一种00Cr25Ni6Mo3N钢叶轮真空热处理工艺，处理后的叶轮流道表面质量高、叶轮不易变形。

技术研发人员：王思倩,陈炜,舒鑫,邹鹏,刘业超,周顺新
受保护的技术使用者：沈阳透平机械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19