一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103133046A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103133046103133046A(43)申请公布日2013.06.05(21)申请号201110399210.9(22)申请日2011.12.05(71)申请人陶小兵地址213241江苏省金坛市朱林镇咀头村委会(72)发明人陶小兵(51)Int.Cl.F01D5/28(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书2页说明书2页(54)发明名称一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片(57)摘要一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片，对于易氧化的耐磨碳化硅材质采用堆积成型的加工工艺在基底表层以真空浸漆的方式施以碳化硅涂层，利用碳化硅超强的机械强度作为汽轮机叶片的耐磨涂层，以16％的无机高硬度屈服金属钨和35％的抗腐蚀金属铬为基，辅以5％Mo、2％W、3％Nb、2％B、2％Ni等强化元素，利用钨高硬度的物理特性强化材质的硬度，金属铬的作用在于利用其不易被氧化、耐腐蚀稳定的化学性质加强材质的使用寿命，金属钨和铬的结合一方面可以提高材质强度、抗腐蚀性，一方面又可以加强这两点各自的强度系数，益效果是，针对一些对叶片强度要求较高的汽轮机所专门设计，适用于应用于各个领域的汽轮机，以及相关有高强度和高耐热要求的叶片。CN103133046ACN10346ACN103133046A权利要求书1/1页1.一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片，其特征在于：一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片对于易氧化的耐磨碳化硅材质采用堆积成型的加工工艺在基底表层以真空浸漆的方式施以碳化硅涂层，由保护涂层、结构体叶片和穿导热单元组成，通过分层堆积制造原理，在一定程度上把三维生产任务简化成多个二维生产工序，利用碳化硅超强的机械强度作为汽轮机叶片的耐磨涂层，以16％的无机高硬度屈服金属钨和35％的抗腐蚀金属铬为基，辅以5％Mo、2％W、3％Nb、2％B、2％Ni等强化元素，金属钨的作用在于利用其高硬度的物理特性强化材质的硬度，金属铬的作用在于利用其不易被氧化、耐腐蚀稳定的化学性质加强材质的使用寿命，针对一些对叶片强度要求较高的汽轮机所专门设计，金属钨和铬的结合一方面提高材质强度、抗腐蚀性，一方面加强这两点各自的强度系数。2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片，其特征是：一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片通过分层堆积制造原理，在一定程度上把三维生产任务简化成多个二维生产工序。有利于以十分精确的物理模型复制成具有复杂的几何形状的构件，在快速成型制造中，这种工艺用于快速和低成本制造样件和原型，应用这种工艺的前提条件是要有三维CAD数据，对于这种生产过程，如需要制造多个构件，也可同时在一个生产过程中来进行制造，这种构件的堆积成型过程是自动进行的。根据涂层材料的厚度和构件大小的不同，该成型过程可延续几小时到数天的时间。3.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片，其特征是：一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片16％金属铬的作用在于加强材质的抗腐蚀性，铬能显著提高强度、硬度耐磨性，但同时降低塑性和韧性，铬能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，铬是一种多价金属元素，原子序数24，通常制得的铬，质硬且脆，抗腐蚀，只以化合状态存在，在本发明中的铬含量以在ICr13、ZCrz3等化合物中的铬含量计算。4.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片，其特征是：一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片35％的金属钨的作用在于加强材质的屈服强度和硬度，金属钨的熔点3410±20℃，沸点5927℃，莫氏硬度7.5，扭力模量大于36000Mpa，金属钨和铬的组合在于加强各自的物力强度，形成互补条件。2CN103133046A说明书1/2页一种高硬度耐磨稳定型汽轮机叶片技术领域[0001]本发明涉及一种不锈钢叶片，尤其是一种汽轮机叶片。背景技术[0002]汽轮机换叶片(steelforturbin。blade)汽轮机中动静叶片用钢的总称。汽轮机叶片受高温高压蒸汽的作用，工作中承受着较大的弯矩，高速运转中的动叶片还要承受很高的离心力；处于湿燕汽区的叶片，特别是末级，要经受电化学腐蚀及水滴冲蚀动叶片还要承受很复杂的激振力。因此，叶片用钢应满足以下要求：有足够的室温、高温力学性能和抗姗变性能有高的抗振动衰减能力；高的组织稳定性；良好的耐腐蚀和抗冲蚀能力；良好的工艺性能。[0003]叶片材料应用ICr13、ZCrz3等及以此为基含有Mo、W、Nb、B、Ni等强化元素的12％一13％Cr钢，有良好的抗振性能和抗腐蚀性能，成为汽轮机叶片的主要材料，但在某些工作温度簇400℃和要求抗腐蚀性不高的过热燕汽区工作的叶片，可用一些低合金钢制作叶片以降低造价，如Zoe