热处理工艺对X22CrMoV12-1抗高温耐蠕变马氏体不锈钢钢组织和性能的影响

X22CrMoV12-1 （1.4923）属于马氏体不锈钢, 简称 F12钢属于马氏体型耐热不锈钢, 常用于制作透平叶片，高温电站设备用紧固件，碟簧等.
对尺寸为 φ25 mm ×65 mm 的X22CrMoV12-1不锈钢钢棒进行了不同工艺的热处理:
(1 )从1 000 ～1 090 油冷,680 回火空冷;
(2)从1 030 炉冷、空冷、风冷、油冷和水冷;
(3)从1 030 油冷,650～710 回火空冷;
(4)从1 030 油冷,680 回火,随后炉冷、空冷、风冷、油冷和水冷;
(5 )从1 030 油冷,680 空冷和640～680 空冷两次回火.
检测了热处理后钢的显微组织和力学性能.结果为:淬火温度对钢的力学性能影响较小;淬火速率增大,钢的冲击韧度提高,韧-脆转变温度(FATT50)下降,但对强度的影响不明显;回火温度提高,钢的强度、FATT50下降,冲击韧度提高;回火后的冷却速度增大,钢的冲击韧度提高,FATT50下降,但对强度影响不大;在比第一次回火温度低(a)0～10 和(b)20～30 的温度第二次回火对钢的力学性能影响(a)较大和(b)较小.
X22CrMoV12-1钢是在Cr12型不锈钢基础上成功开发的在蒸汽参数538～600温度下汽轮机主要高温用叶片材料，该钢经适当热处理后具有较好的强韧性匹配和热加工性能，根据X22CrMoV12-1不锈钢的服役条件，除要求具有较高的室温力学性能外，还要求在长期的时效条件下有良好的高温蠕变持久性能。为充分挖掘该钢力学性能的潜力，有必要对该钢的热处理工艺、组织和性能进行系统试验。在大量试验的基础上优选该钢最佳热处理工艺，以便制订合适的热处理工艺制度。
在蒸汽参数为16.7MPa、538的机组上，采用的是在Cr12钢中添加W、Mo、V等元素的钢，当蒸汽压强和温度提高到24MPa、566时，则需要通过增大马氏体不锈钢中Mo、Ni及V含量以提高材料的蠕变断裂强度。据此设计出汽轮机叶片用X22CrMoV12-1不锈钢的化学成分如表1所示。
表1 试验X22CrMoV12-1钢的化学成分（质量分数，%）
C 0.22
Si 0.25
Mn 0.70