進氣室支架不銹鋼材料熱處理工藝研究

鄭吉偉，杜 雷，戚彩夢，曲兆國，秦 斌，杜 娟

(1. 哈爾濱電氣動力裝備有限公司，黑龍江哈爾濱 150066；2. 哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

05Cr17Ni4Cu4Nb是典型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼，簡稱17-4pH。沉淀硬化不銹鋼是通過熱處理析出微細的金屬間化合物和某些少量碳化物以產生沉淀硬化而獲得高強度和一定耐蝕性相結合的高強不銹鋼，它兼有Cr-Ni奧氏體不銹鋼耐蝕性較好和馬氏體Cr鋼強度高的優點。該鋼可通過改變時效溫度，在相當寬的范圍內調整機械性能，主要應用于航空航天、國家海防及核工業等領域。

17-4pH材料一般有四個強度等級，即屈服強度下限為725 MPa、865 MPa、1 000 MPa及1 180 MPa四個等級，每個強度等級對應一個推薦的熱處理制度。某公司的燃氣輪機進氣室支架產品采用了第三個等級的17-4pH鍛件材料。各國的標準中該等級材料在固溶處理后對應的時效溫度為550 ℃，但是考慮該部件焊接后的消除應力效果，在更高的溫度進行時效熱處理后，其性能裕度是否能達到該強度等級的要求？本研究的目標就是確定燃氣輪機進氣室支架的熱處理制度，兼顧材料的力學性能及產品的消除應力效果，以指導生產，同時也可為同材料其它強度等級熱處理工藝的制定提供技術參考。

1 試驗材料及設備

熱處理試驗采用規格為φ35 mm×500 mm的圓鋼，材料的初始狀態為退火態，化學成分見表1。

表1 化學成分 單位：%

固溶及時效熱處理設備為2臺箱式電阻爐，爐膛最高額定溫度為1 200 ℃和1 000 ℃，保溫精度為±5 ℃，爐膛有效加熱區為500 mm×400 mm×400 mm。……