张 明 邓 军 常 红 史翔炜 潘晓东

(南京博大重型锻造有限公司，江苏210048)

我公司生产的2.25Cr-1Mo加氢反应器大型过渡段锻件，在常规调质处理中，无法有效改善锻件内部组织，反映为力学性能不稳定或不达标，晶粒度及显微组织不理想。为此，我们对调质热处理过程及参数进行了优化，以改善锻件的组织及性能。

1 2.25Cr-1Mo过渡段锻件的技术要求

过渡段尺寸规格为：∅2 280 mm/∅1 735 mm×545 mm，毛坯重量11 055 kg。

力学性能指标为：Rm≥(520～690)MPa；Rp0.2≥314 MPa；A5≥19%；Z≥40%；Rp0.2(450℃)≥236 MPa；AKV(-30℃)≥54 J，允许单个AKV(-30℃)≥47 J；锻件应具有5级以上的实际晶粒度。

力学性能试样需经最大和最小模拟焊后热处理。

MaxPWHT(最大模拟焊后热处理)工艺参数为：升温：300℃以上，速度为50/h；保温：690±14℃，保温32 h；冷却：速度为60 ℃/h至300℃以下空冷。

MinPWHT(最小模拟焊后热处理)工艺参数为：升温300℃以上，速度为50℃/h；保温：690±14℃，保温8h； 冷却：速度为60 ℃/h至300℃以下空冷。

化学成分符合客户提出的要求，见表1。

2 2.25Cr-1Mo过渡段锻件常规热处理工艺及检测结果

2.25Cr-1Mo过渡段锻件常规热处理工艺见图1。我们取多组试样中的一组(炉号为J1101150-1)进行分析，其化学成分见表2。力学性能检验结果见表3。经PWHT后晶粒度为7～8级，组织为回火索氏体，组织不均匀。

表1 过渡段化学成分要求Table 1 The transition section chemical composition (mass fraction, %)

注：回火脆化敏感系数J≤140，X≤15×10-6。其中：J=(Si+Mn)(P+Sn)×104，X=(10P+5Sb+4Sn+As)×10-2。

[H]=2×10-6。

表2 实际化学成分(质量分数，%)Table 2 The actual chemical composition (mass fraction, %)

注：回火脆化敏感系数J≤62.4，X≤11.5×10-6。

[H]=1.8×10-6。

表3 常规调质后的力学性能Table 3 The mechanics performances after conventional quenching and tempering treatment

图1 常规热处理工艺Figure 1 The conventional heating process

3 优化后的调质工艺及检测结果

常规调质处理无法有效改善2.25Cr-1Mo过渡段锻件的内部组织，力学性能不稳定或不达标，晶粒度及显微组织不理想。在对过程参数和显微组织进行多次研究分析后，最终确定了一套优化的调质热处理工艺，即在常规调质中加入亚温淬火，见图2。……