熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，用于對(duì)材料為12Cr2Mo1，外徑為1500～4500mm，壁厚為100～300mm的熱壁加氫反應(yīng)器鍛件進(jìn)行鍛后熱處理，其特征在于，包括如下步驟：第一步，控制鍛造終鍛溫度，然后空冷至鍛件表面溫度為250～350℃；再將鍛件送入加熱爐內(nèi)；第二步，使加熱爐腔的溫度以≤80℃/h的速度升溫至600～700℃保溫；第三步，以加熱爐的最大功率升溫至880～930℃保溫；第四步，將工件出爐水冷至工件表面溫度≤80℃；第五步，將工件送入加熱爐內(nèi)待料，然后使加熱爐腔的溫度以≤80℃/h的速度升溫至650～720℃保溫；之后出爐空冷。本發(fā)明能夠在保證鍛件質(zhì)量的同時(shí)，在鍛后熱處理工藝中兼顧性能，有效地降低熱壁加氫反應(yīng)器鍛件的生產(chǎn)周期及成本。
【專利說(shuō)明】熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱處理方法，具體涉及一種熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱壁加氫反應(yīng)器是現(xiàn)代石化行業(yè)的重大關(guān)鍵設(shè)備，該設(shè)備主要用于石油煉制或重質(zhì)油的加氫裂化、加氫精制以及催化重整、脫硫、脫除重金屬等工藝過(guò)程。熱壁加氫反應(yīng)器的工作溫度一般在400°C以上，工作壓力為20MPa左右，接觸介質(zhì)為油氣、氫氣、硫化氫等腐蝕介質(zhì)，屬于有爆炸性危險(xiǎn)的臨氫承壓設(shè)備，因此對(duì)熱壁加氫反應(yīng)器的技術(shù)水平及安全性要求極高。
[0003]12Cr2Mol是制造熱壁加氫反應(yīng)器的常見(jiàn)材料，熱壁加氫反應(yīng)器的外徑為1500~4500mm，壁厚為100~300mm，目前熱壁加氫反應(yīng)器的熱處理方式為鍛后熱處理加性能熱處
理，生產(chǎn)流程為:
[0004]冶煉一鍛造一鍛后熱處理一粗加工一性能熱處理(Q+T)—取樣一試驗(yàn)一最終機(jī)加工一最終檢測(cè)。
[0005]其中鍛后熱處理的目的主要是消除鍛造應(yīng)力，消氫以防止白點(diǎn)、氫脆和改善組織，性能熱處理的目的是獲得所需的貝氏體組織，保證力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求。
[0006]現(xiàn)有的鍛后熱處理工藝采用正火+高溫回火工藝，其中正火的主要工藝目的是細(xì)化晶粒，高溫回火的工藝目的是調(diào)整鍛件硬度，保證鍛件的機(jī)械加工性能，并通過(guò)設(shè)置適當(dāng)時(shí)間的回火保溫時(shí)間，獲得所需的消氫效果，如圖1所示；現(xiàn)有的性能熱處理采用水冷淬火+回火工藝，獲得所需的組織和性能，如圖2所示。
[0007]按上述流程可得到質(zhì)量穩(wěn)定的加氫反應(yīng)器鍛件，缺點(diǎn)是需要進(jìn)行鍛后熱處理和性能熱處理兩道熱處理工序，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，制造成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，它可以降低熱壁加氫反應(yīng)器鍛件的生產(chǎn)周期。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法的技術(shù)解決方案為:
[0010]用于對(duì)材料為12Cr2Mol，外徑為1500~4500mm，壁厚為100~300mm的熱壁加氫
反應(yīng)器鍛件進(jìn)行鍛后熱處理，其特征在于，包括如下步驟:
[0011]第一步，控制鍛造終鍛溫度至850~950°C，然后空冷至鍛件表面溫度為250~350°C，優(yōu)選為300~350°C;再將鍛件送入加熱爐內(nèi)，加熱爐腔的溫度為300~450°C，優(yōu)選為 300 ~350°C ；
[0012]第二步，使加熱爐腔的溫度以≤80°C /h的速度升溫至600~700°C保溫；保溫時(shí)間為24+a小時(shí)；其中a根據(jù)熔煉成分中的氫含量確定，當(dāng)熔煉成分中的氫含量< 1.5ppm時(shí)，a = O ;當(dāng)熔煉成分中的氫含量> 1.5ppm時(shí)，O < a < 15。
[0013]第三步，以加熱爐的最大功率升溫至880~930°C保溫；保溫時(shí)間根據(jù)壁厚計(jì)算，每IOOmm壁厚保溫1.5~2小時(shí)。
[0014]第四步，將工件出爐水冷至工件表面溫度≤800C ；
[0015]第五步，將工件送入加熱爐內(nèi)待料，加熱爐腔的溫度為350~450°C，優(yōu)選為350~400°C;然后使加熱爐腔的溫度以≤80°C /h的速度升溫至650~720°C保溫，保溫時(shí)間根據(jù)壁厚計(jì)算，每IOOmm壁厚保溫2~3小時(shí)；之后出爐空冷。
[0016]本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
[0017]本發(fā)明能夠在保證鍛件質(zhì)量的同時(shí)，在鍛后熱處理工藝中兼顧性能，從而取消后續(xù)的性能熱處理，有效地降低熱壁加氫反應(yīng)器鍛件的生產(chǎn)周期及成本。
[0018]本發(fā)明將熱壁加氫反應(yīng)器12Cr2Mol大鍛件的鍛后熱處理方式進(jìn)行改善，通過(guò)控制終鍛溫度和采用新的鍛后熱處理工方法，使其除了具備去應(yīng)力、防止白點(diǎn)、氫脆和改善組織等作用外，還兼顧改善性能的作用，在不影響鍛件質(zhì)量的前提下，取消性能熱處理工序，降低了熱壁加氫反應(yīng)器鍛件的生產(chǎn)周期及成本。
[0019]本發(fā)明同時(shí)具備傳統(tǒng)的鍛后熱處理的消氫及細(xì)化組織作用，同時(shí)增加水淬與回火，能夠獲得性能良好的貝氏體組織，是一種兼顧性能的鍛后熱處理方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法的示意圖；
[0022]圖2是現(xiàn)有技術(shù)熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的性能熱處理方法的示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖3所示，本發(fā)明熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，用于對(duì)材料為12Cr2Mol，外徑為1500~4500mm，壁厚為100~300mm的熱壁加氫反應(yīng)器鍛件進(jìn)行鍛后熱處理，包括如下步驟:
[0025]第一步，控制鍛造終鍛溫度至850~950°C，鍛造結(jié)束后清理鍛件的表面裂紋、折疊等宏觀缺陷，然后空冷至鍛件表面溫度為250~350°C，優(yōu)選為300~350°C;再將鍛件送入加熱爐內(nèi)，加熱爐腔的溫度為300~450°C，優(yōu)選為300~350°C ；
[0026]本步驟的目的是利用鍛造余熱實(shí)施一次正火，以獲得細(xì)化晶粒的效果。
[0027]第二步，使加熱爐腔的溫度以≤80°C /h的速度升溫至600~700°C保溫；保溫時(shí)間為24+a小時(shí)；
[0028]其中a根據(jù)熔煉成分中的氫含量確定，當(dāng)熔煉成分中的氫含量≤1.5ppm時(shí)，a =O ;當(dāng)熔煉成分中的氫含量> 1.5ppm時(shí)，O < a < 15 ;
[0029]本步驟的主要目的是消氫處理。
[0030]第三步，以加熱爐的最大功率盡速升溫至880~930°C保溫；保溫時(shí)間根據(jù)壁厚計(jì)算，即每IOOmm壁厚保溫1.5~2小時(shí)；
[0031]本步驟的主要目的是升溫奧氏體化。[0032]第四步，將工件出爐水冷至工件表面溫度≤800C ；
[0033]本步驟的主要目的是通過(guò)水冷獲得貝氏體組織。
[0034]第五步，將工件送入加熱爐內(nèi)待料，加熱爐腔的溫度為350~450°C，優(yōu)選為350~400°C;然后使加熱爐腔的溫度以≤80°C /h的速度升溫至650~720°C保溫；保溫時(shí)間根據(jù)壁厚計(jì)算，即每100_壁厚保溫2~3小時(shí)；之后出爐空冷；
[0035]本步驟的目的是通過(guò)回火工藝調(diào)整組織和性能。
[0036]對(duì)壁厚為300mm，材料為12Cr2Mol的某鍛件實(shí)施上述方法，性能結(jié)果如下:
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，用于對(duì)材料為12Cr2Mol,外徑為1500~4500mm，壁厚為100~300mm的熱壁加氫反應(yīng)器鍛件進(jìn)行鍛后熱處理，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，控制鍛造終鍛溫度至850~950°C，然后空冷至鍛件表面溫度為250~350°C;再將鍛件送入加熱爐內(nèi)，加熱爐腔的溫度為300~450°C ； 第二步，使加熱爐腔的溫度以≤80°C /h的速度升溫至600~700°C保溫； 第三步，以加熱爐的最大功率升溫至880~930°C保溫； 第四步，將工件出爐水冷至工件表面溫度< 80°C ； 第五步，將工件送入加熱爐內(nèi)待料，加熱爐腔的溫度為350~450°C ;然后使加熱爐腔的溫度以≤80℃ /h的速度升溫至650~720°C保溫；之后出爐空冷。
2.一種熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，用于對(duì)材料為12Cr2Mol,外徑為1500~4500mm，壁厚為100~300mm的熱壁加氫反應(yīng)器鍛件進(jìn)行鍛后熱處理，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，控制鍛造終鍛溫度至850~950°C，然后空冷至鍛件表面溫度為300~350°C;再將鍛件送入加熱爐內(nèi)，加熱爐腔的溫度為300~350°C ； 第二步，使加熱爐腔的溫度以≤80°C /h的速度升溫至600~700°C保溫； 第三步，以加熱爐的最大功率升溫至880~930°C保溫； 第四步，將工件出爐水冷至工件表面溫度< 80°C ； 第五步，將工件送入加熱爐內(nèi)待料，加熱爐腔的溫度為350~400°C ;然后使加熱爐腔的溫度以≤80℃ /h的速度升溫至650~720°C保溫；之后出爐空冷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，其特征在于，所述第二步的保溫時(shí)間為24+a小時(shí)；其中a根據(jù)熔煉成分中的氫含量確定，當(dāng)熔煉成分中的氫含量≤1.5ppm時(shí)，3 = 0;當(dāng)熔煉成分中的氫含量> 1.5ppm時(shí)，0<a< 15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，其特征在于，所述第三步的保溫時(shí)間根據(jù)壁厚計(jì)算，每IOOmm壁厚保溫1.5~2小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱壁加氫反應(yīng)器大鍛件的鍛后熱處理方法，其特征在于，所述第五步的保溫時(shí)間根據(jù)壁厚計(jì)算，每IOOmm壁厚保溫2~3小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C21D9/00GK103849745SQ201210513789
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】李正球, 張智峰, 宋雷鈞, 李守江, 于清凱, 陳卓 申請(qǐng)人:上海重型機(jī)器廠有限公司