X20Cr13热处理工艺

X20Cr13为马氏体不锈钢，主要用作汽轮机动力和静叶片。经过近两年的使用，该产品探索了该材料的热处理工艺参数。但由于各钢厂内部质量和表面质量存在一定差异，热处理后常温冲击性能不合格，表面细微裂纹淬火后膨胀，后续加工无法加工图案尺寸，造成报废。因此，鉴于生产现状，有必要影响它X20Cr13钢热处理后性能不合格的主要原因，积累相关数据，为改进和改进大型生产热处理工艺提供可靠依据。化学成分和机械性能要求（见表1。表2）。推荐的热处理工艺淬火：950~1050℃油冷或空冷；回火：≥650℃,空冷。

影响叶片性能不合格或报废的因素有淬火温度、淬火冷却方式、回火温度、回火冷却方式、回火时间、力学性能试验温度和钢厂进料表面质量。X20Crl3钢的化学成分和中国传统钢种2Cr13钢相似。由于该系列钢含有大量碳化物形成元素铬，过冷的奥氏体稳定性很大，使C曲线向右移动，大大降低了马氏体的转变点，因此临界淬火速度较小，马氏体组织可马氏体组织。Cr根据13钢的长期实际生产经验，如果淬火温度较低，组织中的碳化物不能*溶解，强度和冲击韧性往往较低；如果淬火温度较高，马氏体组织可能过热，导致回火后冲击韧性降低。

根据表试验结果，屈服强度、断裂后伸长率和断面收缩率均符合规范要求；抗拉强度、冲击性能和硬度部分超过规范要求。表中的主要工艺参数分析如下。从980开始℃和1020℃油淬的性能比较为980℃和1020℃油淬，不同温度回火后的抗拉强度和冲击性能Ax,(3个样品的平均值)见图1。从图1可以看出，9800℃油淬和1020℃油淬的抗拉强度前者略低，但其冲击值增加较多。

从表中可以看出，随着回火冷却速度的减慢，冲击值下降较多，空冷比油冷下降约24%，炉冷比空冷下降约20%。

X20Cr13钢叶淬火温度为1万℃以下是合适的。空冷淬火叶片的性能*可以满足要求。在大型生产装炉的情况下，如果冷速慢，会影响冲击性能，因此更适合采用风冷淬火。X20Cr13钢有回火脆性倾向，回火冷却速度应稍快，风冷更合适。回火时间应充足，回火5回火5回火脆性倾向，回火冷却速度应稍快。h以上，钢的综合机械性能较好。油淬后应力大，微裂纹扩展深，应及时回火；在保证机械性能要求的前提下，采用较慢的冷却方法（风冷）淬火是降低微裂纹扩展深度的有效措施。X20Cr13钢对冲击试验温度比较敏感，取规范中的试验温度上限比较有利。