2024年4月11日发(作者：巢香菱)
山西中信重工集团有限公司
大型筒体和封头的热处理
Shanxi zhongxin Heavy Industry Group Co., Ltd.
厚壁容器材料的各种性能主要靠钢中加入C和合金元素来保证，一旦成分确定之后,热处理则起决定性作用，特别是对
厚截面制件的韧性而言,没有一个合理的热处理制度就难以达到要求的指标。实践说明,锻件的预备热处理和其后的性能
热处理都是达到预期目标的必要手段。
一、预备热处理
预备热处理通常是在锻后热处理中完成。由于冶炼技术的进步，钢中氢含量和杂质元素已得到了有效控制，所以锻后
热处理的主要目的是调整和细化晶粒，为性能热处理做组织准备以及接受粗加工后的超声波探伤。通过对A533B钢研
究后指出，铁素体、贝氏体及马氏体型显微组织的微观解理断裂应力）两者主要由碳化物尺寸和分布来控制，特别是
在组织中出现最粗的碳化物时，显得最有害于韧性。因此，预备热处理还有改善碳化物尺寸和分布的任务。
防止大型锻件中的晶粒粗大和不均匀，除了要在冶炼、铸锭和锻造中采取必要措施外，在热处理中应得到尽量的补偿。
一般是采用多次正火的方法细化晶粒，第一次的奥氏体化温度要高些,有利于合金元素的扩散，,消除微区偏析，并割断
原始粗晶与再奥氏体化后晶粒之间的联系，但这时得到的晶粒要粗些。第二次奥氏体化时则选择晶粒不致发生显著长
大的温度。
对25CrNi3MoVA钢大锻件研究后提出了细化高淬透性钢大锻件奥氏体晶粒的基本原则，首先要在两个临界温度区向内
实现快速加热,其次是采用多次中间热处理，包括加热到Ac3+10℃，使阿尔法—7转变完全地进行和形成奥氏体合金化
程度最低,以及从Ac3+10℃缓慢冷却，使过热组织于奥氏体在珠光体区内完全分解时(在冷却过程中可采用在珠光体区
奥氏体稳定性最小的温度等温保持)被破坏掉。最后在压低温度下进行淬火,保证锻件完全淬透而得到贝氏体组织。
研究了用中间高温回火对不同形态贝氏体组织的26CrNi3MoVA钢类粗晶转子二次加热时晶粒细化的影响后指出，将预
先650℃回火的粗晶粒钢以50℃/h的速度加热到860℃时，无论是由于加热到奥氏体化温度时的再结晶过程，还是由
于随后等温转变和二次结晶时形成铁素体-渗碳体组织，都可以达到晶粒细化。在预先回火的钢中，当奥氏体扩散分解
时，无论沿着原始晶粒的晶界，还是在晶粒内，都形成铁素体相，而未回火钢的分解只有沿着奥氏体晶界才形成铁素
体相。试验结果表明，以50℃/h的速度加热，借助于中间高温回火或与等温扩散退火相结合的回火，可以使转子钢大
山西中信重工集团有限公司
Shanxi zhongxin Heavy Industry Group Co., Ltd.
锻件在热处理时晶粒 明显地细化。
以上两种方法对打破晶粒遗传、细化晶粒的作用在容器锻件热处理中可以借鉴，特别是在需要重复地进行淬火之前，
应当有选择地使用。
Cr2. 25Mo、A508-3等淬透性较高的容器钢大锻件，锻后通过一次正火很难得到均匀且细小的晶粒,因此不能期望在最
终热处理后总有高的韧性匹配和低的脆性转变温度。筒体预备热处理常常采用两次正火来完成，钢筒节锻后热处理工
艺。锻造后的毛坯是在空冷至300℃后入炉热处理，以便缩短高温下的停留时间，完成一次组织转变。它们再经过以
后的调质处理，可得到7级以上的奥氏体晶粒，冲击 韧性相当好，而仅采用940℃正火时，最多也只能达到6.5级晶
粒。
封头板毛坯的锻后热处理不追求过细的奥氏体晶粒，而以不产生白点、裂纹和具备一定的超声波穿透能力为目的，因
为在随后的950〜1000℃热碑形中晶粒还要长大。热成形后空冷并高温回火，但在调质前要增加一次或两次正火以细
化晶粒。
二、性能热处理
厚壁容器锻件的调质一般是在粗加工之后进行。减小热处理时锻件的厚度有利于心部得到良好的组织和性能，同时,
具有光洁的表面才能通过超声波探伤对锻件内部质量做出早期判断。但是经常生产容器的厂家已能有效地控制好内部
质量,也可以直接进行毛坯调质，以便缩短生产周期。
(一)奥氏体化a度的选择
Cr2.25Mol钢的奥氏体晶粒开始长大温度约为970℃,高于1000℃后晶粒尺寸会迅速增大，因此870〜950℃进行奥氏体
化。为了提高厚壁锻件的淬透性，有时也不得不适当地提高温度，最佳的奥氏体化温度，对于230mm厚的筒体为950℃，
500mm厚时为1000℃，其结果会增加材料的抗拉强度，而对其回火脆性无任何大的改变。
2024年4月11日发(作者：巢香菱)
山西中信重工集团有限公司
大型筒体和封头的热处理
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厚壁容器材料的各种性能主要靠钢中加入C和合金元素来保证，一旦成分确定之后,热处理则起决定性作用，特别是对
厚截面制件的韧性而言,没有一个合理的热处理制度就难以达到要求的指标。实践说明,锻件的预备热处理和其后的性能
热处理都是达到预期目标的必要手段。
一、预备热处理
预备热处理通常是在锻后热处理中完成。由于冶炼技术的进步，钢中氢含量和杂质元素已得到了有效控制，所以锻后
热处理的主要目的是调整和细化晶粒，为性能热处理做组织准备以及接受粗加工后的超声波探伤。通过对A533B钢研
究后指出，铁素体、贝氏体及马氏体型显微组织的微观解理断裂应力）两者主要由碳化物尺寸和分布来控制，特别是
在组织中出现最粗的碳化物时，显得最有害于韧性。因此，预备热处理还有改善碳化物尺寸和分布的任务。
防止大型锻件中的晶粒粗大和不均匀，除了要在冶炼、铸锭和锻造中采取必要措施外，在热处理中应得到尽量的补偿。
一般是采用多次正火的方法细化晶粒，第一次的奥氏体化温度要高些,有利于合金元素的扩散，,消除微区偏析，并割断
原始粗晶与再奥氏体化后晶粒之间的联系，但这时得到的晶粒要粗些。第二次奥氏体化时则选择晶粒不致发生显著长
大的温度。
对25CrNi3MoVA钢大锻件研究后提出了细化高淬透性钢大锻件奥氏体晶粒的基本原则，首先要在两个临界温度区向内
实现快速加热,其次是采用多次中间热处理，包括加热到Ac3+10℃，使阿尔法—7转变完全地进行和形成奥氏体合金化
程度最低,以及从Ac3+10℃缓慢冷却，使过热组织于奥氏体在珠光体区内完全分解时(在冷却过程中可采用在珠光体区
奥氏体稳定性最小的温度等温保持)被破坏掉。最后在压低温度下进行淬火,保证锻件完全淬透而得到贝氏体组织。
研究了用中间高温回火对不同形态贝氏体组织的26CrNi3MoVA钢类粗晶转子二次加热时晶粒细化的影响后指出，将预
先650℃回火的粗晶粒钢以50℃/h的速度加热到860℃时，无论是由于加热到奥氏体化温度时的再结晶过程，还是由
于随后等温转变和二次结晶时形成铁素体-渗碳体组织，都可以达到晶粒细化。在预先回火的钢中，当奥氏体扩散分解
时，无论沿着原始晶粒的晶界，还是在晶粒内，都形成铁素体相，而未回火钢的分解只有沿着奥氏体晶界才形成铁素
体相。试验结果表明，以50℃/h的速度加热，借助于中间高温回火或与等温扩散退火相结合的回火，可以使转子钢大
山西中信重工集团有限公司
Shanxi zhongxin Heavy Industry Group Co., Ltd.
锻件在热处理时晶粒 明显地细化。
以上两种方法对打破晶粒遗传、细化晶粒的作用在容器锻件热处理中可以借鉴，特别是在需要重复地进行淬火之前，
应当有选择地使用。
Cr2. 25Mo、A508-3等淬透性较高的容器钢大锻件，锻后通过一次正火很难得到均匀且细小的晶粒,因此不能期望在最
终热处理后总有高的韧性匹配和低的脆性转变温度。筒体预备热处理常常采用两次正火来完成，钢筒节锻后热处理工
艺。锻造后的毛坯是在空冷至300℃后入炉热处理，以便缩短高温下的停留时间，完成一次组织转变。它们再经过以
后的调质处理，可得到7级以上的奥氏体晶粒，冲击 韧性相当好，而仅采用940℃正火时，最多也只能达到6.5级晶
粒。
封头板毛坯的锻后热处理不追求过细的奥氏体晶粒，而以不产生白点、裂纹和具备一定的超声波穿透能力为目的，因
为在随后的950〜1000℃热碑形中晶粒还要长大。热成形后空冷并高温回火，但在调质前要增加一次或两次正火以细
化晶粒。
二、性能热处理
厚壁容器锻件的调质一般是在粗加工之后进行。减小热处理时锻件的厚度有利于心部得到良好的组织和性能，同时,
具有光洁的表面才能通过超声波探伤对锻件内部质量做出早期判断。但是经常生产容器的厂家已能有效地控制好内部
质量,也可以直接进行毛坯调质，以便缩短生产周期。
(一)奥氏体化a度的选择
Cr2.25Mol钢的奥氏体晶粒开始长大温度约为970℃,高于1000℃后晶粒尺寸会迅速增大，因此870〜950℃进行奥氏体
化。为了提高厚壁锻件的淬透性，有时也不得不适当地提高温度，最佳的奥氏体化温度，对于230mm厚的筒体为950℃，
500mm厚时为1000℃，其结果会增加材料的抗拉强度，而对其回火脆性无任何大的改变。