[發明專利]用于汽輪機外殼應用的CrMo1/4V鋼鑄件中的鈮添加

有效

• 申請號: 200680000921.1
• 申請日: 2006-03-20
• 公開（公告）號: CN101111618A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: K·辛格;J·R·古拉姆;S·R·卡塔姆;P·那瑟;M·普德薩;V·K·阿格拉沃
• 申請（專利權）人: 布哈拉特強電有限公司
• 主分類號: C22C37/06
• 分類號: C22C37/06;C22C37/10;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/18;C22C38/24;C22C38/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李帆

發明領域

本發明涉及含鈮的鋼鑄件。

本發明進一步涉及含鈮的鉻-鉬-釩鋼鑄件，其適用于汽輪機外殼 或閥門外殼應用。

發明背景

為提高鋼的力學性能和可焊性，將各種合金元素如Ti、Nb、Mo、 W、B等加入低合金鋼和高合金鋼中。加入Ti和Nb作為碳化物形成體， 它們通過形成細小的基體碳化物來強化合金鋼，這些碳化物與位錯相 互作用并在亞晶界析出，從而降低了二次蠕變速率。

目前，CrMoV基鋼鑄件用于高達約540℃的汽輪機外殼和閥門外殼 用途。由于功率要求的提高和對二氧化碳排放的限制，對更高的汽輪 機效率和輸出存在日益增長的需求。通過提高汽輪機的溫度和壓力， 有可能在不大幅增加成本的情況下實現上述需求。

發明目標

本發明的目標是提出一種含Nb的鉻-鉬-釩鑄鋼，它在室溫和高溫 以及高壓下具有更大的機械強度和延展性。

本發明的另一目標是提出一種含Nb的鉻-鉬-釩鑄鋼，它在高溫下 具有更大的蠕變斷裂時間、斷裂伸長率和面積縮小。

本發明的另一目標是提出一種含Nb的鉻-鉬-釩鑄鋼，它可用于制 造汽輪機外殼或者其它承受高溫和高壓的零件。

發明概述

本發明提供了一種含鈮的鉻-鉬-釩鑄鋼。更具體地，本發明提供 了一種耐熱的鉻-鉬-釩鋼，其基本組成為：0.08-0.12重量％的碳、 0.015重量％或更低的硫、0.02重量％或更低的磷、0.30-0.60重量％的 硅、0.50-0.80重量％的錳、1.20-1.50重量％的鉻、0.90-1.00重量％ 的鉬、0.20-0.30重量％的釩、除偶然雜質以外余量為鐵、并含有 0.04-0.08重量％的鈮。

附圖簡述

利用以下附圖，對本發明進行更詳細的介紹。

圖1：用于制備焊接接頭的雙“V”形邊緣的示意圖。

圖2：焊接過程鑒定的取樣方案

圖3：具有不同Nb含量的1Cr1Mo1/4V鋼焊接接頭的Larson?Miller 參數與應力的關系曲線

圖4：具有不同Nb含量的1Cr1Mo1/4V鋼焊接接頭的Larson?Miller 參數與應力的關系曲線

圖5：具有不同Nb含量的1Cr1Mo1/4V鋼的Larson?Miller參數 與伸長率的關系曲線

圖6：具有不同Nb含量的1Cr1Mo1/4V鋼焊接接頭的Larson?Miller 參數與伸長率的關系曲線

圖7：不同測試條件下，鈮含量對所測的1Cr1Mo1/4V鋼的蠕變斷 裂性能的影響

圖8：200MPa、不同測試溫度條件下，鈮含量對所測的1Cr1Mo1/4V 鋼的蠕變斷裂性能的影響

發明詳述

根據本發明提供了一種含0.04-0.08重量％鈮的鉻-鉬-釩 (Cr-Mo-V)鑄鋼。

該鑄鋼包含0.08-0.12重量％的碳、0.015重量％或更低的硫、0.02 重量％或更低的磷、0.30-0.60重量％的硅、0.50-0.80重量％的錳、 1.20-1.50重量％的鉻、0.90-1.00重量％的鉬、0.20-0.30重量％的釩、 除偶然雜質外余量為鐵，并加入了0.04-0.08重量％的鈮。對基礎的鉻 -鉬-釩鑄鋼進行鑄鋼的均勻化熱處理，隨后加入0.04-0.08重量％的 鈮。在感應熔化爐中進行Nb的添加。

對如此制備的含鈮鑄件進行各種測試以評價其蠕變/應力斷裂性 能及拉伸強度。

通過向CrMoV鋼中添加0.4-0.8％的Nb，得到3種鑄件。分別將鋼 熔體命名為鑄件“B”、鑄件“C”和鑄件“D”。將不含Nb的基礎熔 體命名為鑄件“A”。

A：基礎的鉻-鉬-釩鑄件(CrMoV鑄件)

B：具有0.04重量％鈮的CrMoV鑄件

C：具有0.06％鈮的CrMoV鑄件

D：具有0.08％鈮的CrMoV鑄件