一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢及其生产工艺制造技术

技术编号:12931419 阅读:114 留言:0更新日期:2016-02-29 03:13
本发明专利技术公开了一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢,其化学成分的质量百分比为:C:0.24-0.28%,Si:0.11-0.13%,Mn:0.82-0.93%,Ni:0.60-0.62%,Cr:8.5-12.7%,V:0.15-0.17%,Nb:0.27-0.38%,Al:0.21-0.23%,Ti:0.13-0.15%,Ca:0.75-0.77%,B:0.82-0.88%,S≤0.03%,P≤0.02%,稀土金属:0.13-0.16%,余量为Fe。本发明专利技术通过对组分的调整和工艺的改变,能够有效提高汽轮机叶片的耐冲击性能,保证汽轮机叶片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢,其化学成分的质量百分比为:C:0.24-0.28%,Si:0.11-0.13%,Mn:0.82-0.93%,Ni:0.60-0.62%,Cr:8.5-12.7%,V:0.15-0.17%,Nb:0.27-0.38%,A1:0.21-0.23%,Ti:0.13-0.15%,Ca:0.75-0.77%,B:0.82-0.88%,S彡0.03%,P^O.02%,稀土金属:0.13-0.16%,余量为Fe?本专利技术通过对组分的调整和工艺的改变,能够有效提高汽轮机叶片的耐冲击性能,保证汽轮机叶片的使用寿命。【专利说明】一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢及其生产工艺
本专利技术涉及一种不锈钢及其生产工艺,具体的说是一种汽轮机叶片用耐冲击不锈 钢及其生产工艺,属于汽轮机叶片制造领域。
技术介绍
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械,又称蒸汽透平。主要 用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,还可以利用汽 轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机主要应用于电力工业、船舶 工业、水泥、化工、石油、冶金、重型机械等领域。 汽轮机是一种旋转式的流体动力机械,它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机 械能的作用,而叶片是汽轮机的"心脏",是汽轮机中极为主要的零件。叶片是汽轮机中将汽 流的动能转换为有用功的重要部件,其工作环境极其恶劣,且每一级叶片的工作条件均不 相同。 初始几级动叶片除在高温过热蒸汽中工作,易发生高温氧化腐蚀、磨蚀和高温蠕 变破坏。随着过热蒸汽的膨胀作功,蒸汽温度逐渐降低,最后几级叶片虽然工作温度较低 (60°C-IKTC ),但叶片却承受蒸汽中夹杂的水滴的冲刷,造成水冲蚀。另外,运行过程 中沉积在叶片上可溶性盐垢(如钠盐)吸收蒸汽由于温度降低冷凝出来的水份形成腐蚀性 电解液覆在叶片表面,造成电化学腐蚀。末级叶片在离心力,叶片振动以及水冲刷的复杂 应力状态下,加上工作于具有腐蚀性的环境下,往往产生应力腐蚀,腐蚀疲劳,疲劳等破 坏。实际失效的叶片常常是上述多种破坏方式复合的结果。 每一级叶片的工作温度都不相同,并且工作在高温、高压、高转速或湿蒸汽区等恶 劣环境中,经受着离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区高速水滴冲蚀的 共同作用。要满足不断提高的使用性能需求仅仅依靠新型叶片材料的应用仍然很难满足, 必须将各种热处理技术应用到汽轮机叶片的制造当中才能达到对叶片具耐腐蚀、高效率、 高精度和高寿命的要求。
技术实现思路
针对本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢及其生 产工艺,通过对组分的调整和工艺的改变,能够有效提高汽轮机叶片的耐冲击性能,保证汽 轮机叶片的使用寿命。 本专利技术解决以上技术问题的技术方案是:提供一种汽轮机叶片用耐冲击不 锈钢,其化学成分的质量百分比为:C :0. 24-0. 28%,Si :0. 11-0. 13%,Mn :0. 82-0. 93%, Ni :0. 60-0.62%, Cr:8. 5-12. 7%, V:0. 15-0. 17%, Nb :0. 27-0. 38%, Al:0. 21-0. 23%, Ti :0· 13-0. 15%,Ca :0· 75-0. 77%,B :0· 82-0. 88%,S 彡 0· 03%,P 彡 0· 02%,稀土 金属: 0. 13-0. 16%,余量为Fe ;所述稀土金属的化学成分质量百分比为:铈:13-18%,镨:8-11%, 钆:3-6%,镝:0. 8-2. 4%,余量为钕。 本专利技术的进一步技术方案,前述的汽轮机叶片用耐冲击不锈钢,其化学成分的质 量百分比为:C :0· 24%,Si :0· 11%,Mn :0· 82%,Ni :0· 60%,Cr:8. 5%,V :0· 15%,Nb :0· 27%, Α1:0· 21%,Ti :0· 13%,Ca :0· 75%,B :0· 82%,S :0· 03%,P :0· 02%,稀土金属:0· 13%,余量为 Fe ;所述稀土金属的化学成分质量百分比为:铈:13%,镨:8%,钆:3%,镝:0. 8%,余量为钕。 前述的汽轮机叶片用耐冲击不锈钢,其化学成分的质量百分比为:C :0. 25%,Si : 0. 12%, Mn :0. 85%, Ni :0. 62%, Cr:9. 7%, V :0. 16%, Nb :0. 28%, A1:0. 23%, Ti :0. 14%, Ca : 0. 75%,B :0. 8, 5%,S :0. 02%,P :0. 01%,稀土金属:0. 15%,余量为Fe ;所述稀土金属的化学成 分质量百分比为:铈:1〇%,镨:9%,钆:5%,镝:2%,余量为钕。 前述的汽轮机叶片用耐冲击不锈钢,其化学成分的质量百分比为:C :0. 28%,Si : 0. 13%, Mn :0. 93%, Ni :0. 62%, Cr: 12. 7%, V :0. 17%, Nb :0. 38%, A1:0. 23%, Ti :0. 15%, Ca : 0. 77%,B :0. 88%,S :0. 025%,P :0. 015%,稀土金属:0. 16%,余量为 Fe ;所述稀土金属的化学 成分质量百分比为:铈:18%,镨:11%,钆:6%,镝:2. 4%,余量为钕。 一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢的生产工艺,包括以下步骤: 在钢水冶炼过程中,依次采用氩氧脱碳和真空吹氧脱碳的双联脱氧工艺,在氩氧脱碳 工艺中采用Si进行脱氧,在真空吹氧脱碳工艺中采用Si和Al进行复合脱氧,同时调整 钢水的化学成分,使其铁素体S的含量小于2. 5%; 钢板在轧制过程中,乳制温度为1191-1294?,保温15-17分钟,然后通过退火工序冷 却至室温; 对钢板表面强化热处理工序:热处理温度925-935?,到温后保温10-15分钟,然后采 用水冷与空冷结合,先采用水冷以8-10°C /s的冷却速率将叶片水冷至450-455°C,然后空 冷至390-395°C,再采用水冷以3-6°C /s的冷却速率将叶片水冷至室温。 前述的汽轮机叶片用耐冲击不锈钢的生产工艺,在钢板在轧制过程中,乳制温度 为1191°C,保温17分钟,然后通过退火工序冷却至室温;对钢板表面强化热处理工序:热处 理温度925°C,到温后保温15分钟,然后采用水冷与空冷结合,先采用水冷以8°C/s的冷却 速率将叶片水冷至455°C,然后空冷至390°C,再采用水冷以3°C /s的冷却速率将叶片水冷 至室温。 前述的汽轮机叶片用耐冲击不锈钢的生产工艺,在钢板在轧制过程中,乳制温度 为1254°C,保温16分钟,然后通过退火工序冷却至室温;对钢板表面强化热处理工序:热处 理温度928°C,到温后保温12分钟,然后采用水冷与空冷结合,先采用水冷以9°C /s的冷却 速率将叶片水冷至453°C,然后空冷至392°C,再采用水冷以5°C /s的冷却速率将叶片水冷 至室温。 进一步的,前述的汽轮机叶片用耐冲击不锈钢的生产工艺,钢板在轧制过程中, 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种汽轮机叶片用耐冲击不锈钢,其特征在于:其化学成分的质量百分比为:C:0.24‑0.28%,Si:0.11‑0.13%,Mn:0.82‑0.93%,Ni:0.60‑0.62%,Cr:8.5‑12.7%,V:0.15‑0.17%,Nb:0.27‑0.38%,Al:0.21‑0.23%,Ti:0.13‑0.15%,Ca:0.75‑0.77%,B:0.82‑0.88%,S≤0.03%,P≤0.02%,稀土金属:0.13‑0.16%,余量为Fe;所述稀土金属的化学成分质量百分比为:铈:13‑18%,镨:8‑11%,钆:3‑6%,镝:0.8‑2.4%,余量为钕。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王河平孙彦颖刘明昊刘达李志伟宗国翼
申请(专利权)人:南京赛达机械制造有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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