一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106148848A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610783711.XC21D1/25(2006.01)(22)申请日2016.08.30C21D8/00(2006.01)C21D9/00(2006.01)(71)申请人四川六合锻造股份有限公司C21C7/06(2006.01)地址621700四川省绵阳市江油市河南工业园区宝轮路西段(72)发明人廖云虎雷德江丁勇黄志永刘永新张华国(74)专利代理机构成都玖和知识产权代理事务所(普通合伙)51238代理人黎祖琴(51)Int.Cl.C22C38/46(2006.01)C22C38/44(2006.01)C22C38/48(2006.01)C22C38/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料，其化学组成，按重量百分比计为：C0.08~0.13；Cr10.75~11.75；Mo1.15~1.35；Ni0.40~0.70；Mn0.40~0.70；V：0.15~0.20；W：0.25~0.40；Nb0.04~0.07；N0.03~0.07，余量Fe，还公开了上述材料的制备方法；本发明对于材料的组分进行了改进，并采用了新的制备方法，纵向和横向室温拉伸试验：使得材料的性能得到明显改善，满足现有的高性能汽轮机转子的性能需求。CN106148848ACN106148848A权利要求书1/1页1.一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料，其特征在于：其化学组成，按重量百分比计为：C0.08~0.13；Cr10.75~11.75；Mo1.15~1.35；Ni0.40~0.70；Mn0.40~0.70；V：0.15~0.20；W：0.25~0.40；Nb0.04~0.07；N0.03~0.07，余量Fe。2.根据权利要求1所述的一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料，其特征在于：所述材料中，所含的杂质，按质量百分比计：S≤0.010P≤0.015Si≤0.070Al≤0.010。3.权利要求1或2所述的一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）按组分比例称量原料，进行初炼，熔炼温度1560~1580℃，精炼时间≥120min，调节上述主要元素的含量合格，然后进行浇注成自耗电极；（2）将步骤（1）所得自耗电极于电渣炉中重熔精炼,电渣渣系按重量比：CaF2:Al2O3:CaO:MgO=60:25:10:5，进一步降低杂质元素的含量，使其符合设计要求，制成电渣钢锭；（3）将步骤（2）所得电渣钢锭加热后锻造成锻件毛坯；（4）锻件毛坯锻后进行退火热处理；（5）锻件毛坯表面处理，消除表面缺陷并使其尺寸、形状、表面质量满足设计要求；（6）调质热处理；（7）半精车+去应力+光刀，便得到所需的转子锻件。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，终脱氧采用J-Ca、Ni-Mg、Si-Ca-Al或Si-Ba-Al。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：电渣重熔完成后取样，气体含量：H2≤1.5ppm；O2≤35ppm。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，锻造加热制度：1200℃保温20h降温至1140℃保温2h开始锻造。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，步骤及工艺参数如下：将钢棒加热至690~710℃，保温12~30小时后炉冷至500℃出炉空冷。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（6）的方法为：淬火：1065~1085℃油冷；回火：565℃~575℃空冷；二次回火：695~705℃。2CN106148848A说明书1/4页一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金材料，尤其涉及一种用作汽轮机转子的高性能耐热钢材料及其制备方法。背景技术[0002]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设备。其中，汽轮机转子是汽轮机中最为重要的部件之一。随着汽轮机制造技术的发展，汽轮机的性能越来越好，相应的，对于汽轮机转子的要求也越来越高。常见的用于制作汽轮机转子的材料是12％Cr钢，即Cr的质量百分含量为12％，同时含有其他金属元素。这种12％Cr钢的力学性能已经不能满足现在的汽轮机转子的要求。[0003]专利申请号为200510021381.2、专利名称：用做汽轮机转子的耐热钢材料，公开了一种汽轮机转子的材料，虽然其在600℃/600℃，压力24-28MPa的情况下，其力学性能较好，但是，其常温力学性能较差，而且对于杂质的控制要求较