一种汽轮机高温叶片及其热处理工艺制造技术

一种汽轮机高温叶片，其特征在于：所述高温叶片采用新１２％Ｃｒ钢（１２％Ｃｒ－Ｍｏ－Ｗ－Ｖ－Ｎｂ－Ｃｏ－Ｂ－Ｎ钢基合金）制作而成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超临界或超超临界汽轮机机组的高温叶片及其热处理工艺。
技术介绍
原亚临界与超临界汽轮机机组高温叶片材料使用2Cr12NiMo1W1V耐热钢或2Cr11Mo1VNbN耐热钢等材料。由于汽轮机机组的蒸汽参数提高、亚临界汽轮机机组(蒸汽参数为538℃/538℃，17Mpa)使用的高温叶片材料不能满足超临界或超超临界汽轮机机组(蒸汽参数为566℃/566℃，24Mpa或600℃/600℃，24Mpa)高温叶片的高温持久与蠕变性能要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述汽轮机机组的蒸汽参数提高后，用于超临界或超超临界汽轮机机组的高温叶片不能满足要求的技术难题，筛选出一种新的替代材料制造叶片，另一目的是解决该叶片的热处理工艺问题。本专利技术的目的是这样达到经过各种试验后，采用新12％Cr钢材料制造高温叶片，新12％Cr钢材料为12％Cr-Mo-W-V-Nb-Co-B-N钢基合金。叶片热处理的工艺参数是淬火处理为1000℃-1180℃×1-10小时，油冷或空冷；回火处理为600℃-750℃×2-15小时，空冷。优选的淬火处理为1060℃-1150℃×1-5小时，油冷或空冷；优选的回火处理为650℃-720℃×5-8小时，空冷。最佳的淬火处理为1120℃-1150℃×2-4小时，油冷或空冷；最佳的回火处理为680℃-700℃×2-15小时，空冷。叶片加工步骤是新12％Cr钢材料的冶炼为电炉+电渣重熔；成型采用热轧或热锻；叶片毛坯进行性能热处理； 再机械加工成产品。本专利技术的效果由于采用高温性能更好的新12％Cr钢(12％Cr-Mo-W-V-Nb-Co-B-N钢基合金)。经试验完全达到了设计要求，满足了超临界或超超临界汽轮机机组高温叶片对高温持久与蠕变技术求。具体实施例方式实施例一经过各种试验后，决定采用新12％Cr钢材料的12％Cr-Mo-W-V-Nb-Co-B-N钢基合金制造高温叶片，来代替2Cr12NiMo1W1V耐热钢或2Cr11Mo1VNbN耐热钢等材料。对于这种新叶片材料的高温性能进行热处理工艺是非常重要的。1.新12％Cr钢材料的的化学成分与力学性能要求 Cu≤0.03；Al≤0.05；Ti≤0.05；余量为Fe(1)室温拉伸试验σb σ δψAkv 硬度HB≥965N/mm2≥690N/mm2≥15％≥45％≥11J291-331(2)高温持久试验试验条件温度650℃；应力186N/mm2光滑试样T＞55小时；缺口试样T缺口/T光滑≥12.用新12％Cr钢材料加工叶片的工艺步骤 (1)钢材料的冶炼为电炉+电渣重熔；(2)成型采用热轧或热锻。3.叶片的热处理工艺淬火处理和回火处理(1)淬火处理1000℃×1小时，油冷或空冷(2)回火处理600℃×2小时，空冷。4.叶片毛坯进行性能热处理，再机械加工成产品。实施例二叶片的淬火处理1060℃×5小时，油冷或空冷；回火处理650℃×5小时，空冷。其余同实施例一。实施例三叶片的淬火处理1120℃×3小时，油冷或空冷；回火处理680℃×10小时，空冷。其余同实施例一。实施例四叶片的淬火处理1150℃×8小时，油冷或空冷；回火处理700℃×12小时，空冷。其余同实施例一。实施例五叶片的淬火处理1180℃×10小时，油冷或空冷；回火处理750℃×15小时，空冷。其余同实施例一。权利要求1.一种汽轮机高温叶片，其特征在于所述高温叶片采用新12％Cr钢(12％Cr-Mo-W-V-Nb-Co-B-N钢基合金)制作而成。2.根据权利要求1所述高温叶片的热处理工艺，步骤是(1)淬火处理1000℃-1180℃×1-10小时，油冷或空冷，(2)回火处理600℃-750℃×2-15小时，空冷。3.根据权利要求2所述高温叶片的热处理工艺，其特征在于淬火处理1060℃-1150℃×1-5小时，油冷或空冷；回火处理650℃-720℃×5-8小时，空冷。4.根据权利要求2所述高温叶片的热处理工艺，其特征在于淬火处理1120℃-1150℃×2-4小时，油冷或空冷；回火处理680℃-700℃×2-15小时，空冷。全文摘要本专利技术提供了一种用于超临界或超超临界汽轮机机组的高温叶片及其热处理工艺。该叶片采用新12％Cr钢(12％Cr－Mo－W－V－Nb－Co－B－N钢基合金材料)制造，其热处理的工艺参数是淬火处理为1000℃－1180℃×1－10小时，油冷或空冷；回火处理为600℃－750℃×2－15小时，空冷。经试验完全达到了设计要求，满足了超临界或超超临界汽轮机机组的高温叶片的高温持久和蠕变性能技术要求。文档编号C23C8/00GK1554857SQ200310104128公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日专利技术者杨功显, 范华, 胡维成, 张波 申请人:东方汽轮机厂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨功显，范华，胡维成，张波，
申请(专利权)人：东方汽轮机厂，
类型：发明
国别省市：