用作超超临界汽轮机转子的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(10)申请公布号CNCN103695798103695798A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310682157.2(22)申请日2013.12.12(71)申请人四川六合锻造股份有限公司地址621000四川省绵阳市江油市三合镇羊河村(72)发明人廖云虎罗明雷德江黄志永张华国(74)专利代理机构四川省成都市天策商标专利事务所51213代理人杨刚(51)Int.Cl.C22C38/48(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书4页说明书4页(54)发明名称用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于航空、航天及核工业领域的Ni-Cr-W系高温合金材料及其制备方法，化学组成(重量百分比)为：C0.05～0.15；Cr20.0～24.0；Mo1.00～3.00；W13.0～15.0；Si0.25～0.75；Mn0.30～1.00；余量Ni及杂质，其力学性能为（固溶条件下）：室温拉伸试验抗拉强度Rm≥760Mpa；屈服强度RP0.2≥310Mpa；伸长率A4≥40％。CN103695798ACN10369578ACN103695798A权利要求书1/2页1.一种用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料，其特征在于，包括：C：0.11～0.13(重量百分比)；Cr：10.2～10.8(重量百分比)；Mo：1.00～1.10(重量百分比)；Mn：0.40～0.50(重量百分比)；Ni：0.70～0.80(重量百分比)；W：0.95～1.05(重量百分比)；Nb：0.04～0.06(重量百分比)；N：0.045～0.06(重量百分比)；V：0.15～0.25(重量百分比)；余量是Fe及杂质。2.根据权利要求1所述的用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料，其特征在于，所述杂质包括：Si≤0.12(重量百分比)；S≤0.005(重量百分比)；P≤0.015(重量百分比)。3.一种制备如权利要求1或2所述的用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料的方法，其特征在于，包括：（1）取所需元素于非真空感应炉中初炼，熔炼温度1530～1600℃；在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量尽量低，溶液浇注成自耗电极；（2）将自耗电极于电渣炉中重熔精炼，进一步降低杂质元素的含量，使其符合设计要求，制成电渣锭。4.根据权利要求3所述的用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料的制备方法，其特征在于，包括：1）将电渣锭加热锻造或轧制成钢棒；2）钢棒锻后进行退火热处理，步骤及工艺参数如下：将钢棒加热至760℃，保温3～8小时后，在退火炉中冷却至650～680℃并保温12～20小时后，出炉空冷；3）钢棒表面处理，对成品钢棒进行表面车光处理，消除表面缺陷并使钢棒尺寸、形状、表面质量满足设计要求，制得成品钢棒。5.根据权利要求4所述的用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料的制备方法，其特征在于，还包括：在成品钢棒上取样检验力学性能，进行室温拉伸试验和高温持久试验；试样热处理步骤及工艺参数如下：淬火：加热温度1050～1100℃时间1小时冷却方式：油冷第一次回火：加热温度570℃时间4小时冷却方式：空冷第二次回火：加热温度≥700℃试样室温拉伸试验技术要求如下：2CN103695798A权利要求书2/2页3CN103695798A说明书1/4页用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及超超临界汽轮机材料，尤其涉及一种用做超超临界汽轮机转子的耐热钢材料及其制备方法。背景技术[0002]随着汽轮机制造技术的发展，单机容量越来越大，汽轮机向超临界、超超临界机组发展，其蒸汽温度和工作压力分别由原来的520℃、15MPa提高到600℃(更高的到650℃）、26～30MPa，现有的汽轮机叶片材料的高温持久性能已不能满足要求。发明内容[0003]本发明克服了现有技术的不足，提供一种用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料及其制备方法，用于满足汽轮机叶片材料的高温持久性能。[0004]考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：[0005]一种用作超超临界汽轮机转子的耐热钢材料，包括：[0006]C：0.11～0.13(重量百分比)；Cr：10.2～10.8(重量百分比)；[0007]Mo：1.00～1.10(重量百分比)；Mn：0.40～0.50(重量百分比)；[0008]Ni：0.70～0.80(重量百分比)；W：0.95～1.05(重量百分比)；[0009]Nb：0.04～0.06(重量百分比)；N：0.045～0.06(重量百分比)；[0010]V：0.15～0.25(重量百