进气室支架不锈钢材料热处理工艺研究

郑吉伟，杜 雷，戚彩梦，曲兆国，秦 斌，杜 娟

(1. 哈尔滨电气动力装备有限公司，黑龙江哈尔滨 150066；2. 哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040)

0 引言

05Cr17Ni4Cu4Nb是典型的马氏体沉淀硬化不锈钢，简称17-4pH。沉淀硬化不锈钢是通过热处理析出微细的金属间化合物和某些少量碳化物以产生沉淀硬化而获得高强度和一定耐蚀性相结合的高强不锈钢，它兼有Cr-Ni奥氏体不锈钢耐蚀性较好和马氏体Cr钢强度高的优点。该钢可通过改变时效温度，在相当宽的范围内调整机械性能，主要应用于航空航天、国家海防及核工业等领域。

17-4pH材料一般有四个强度等级，即屈服强度下限为725 MPa、865 MPa、1 000 MPa及1 180 MPa四个等级，每个强度等级对应一个推荐的热处理制度。某公司的燃气轮机进气室支架产品采用了第三个等级的17-4pH锻件材料。各国的标准中该等级材料在固溶处理后对应的时效温度为550 ℃，但是考虑该部件焊接后的消除应力效果，在更高的温度进行时效热处理后，其性能裕度是否能达到该强度等级的要求？本研究的目标就是确定燃气轮机进气室支架的热处理制度，兼顾材料的力学性能及产品的消除应力效果，以指导生产，同时也可为同材料其它强度等级热处理工艺的制定提供技术参考。

1 试验材料及设备

热处理试验采用规格为φ35 mm×500 mm的圆钢，材料的初始状态为退火态，化学成分见表1。

表1 化学成分 单位：%

固溶及时效热处理设备为2台箱式电阻炉，炉膛最高额定温度为1 200 ℃和1 000 ℃，保温精度为±5 ℃，炉膛有效加热区为500 mm×400 mm×400 mm。……