[發明專利]用于核電汽輪機葉片及螺栓的不銹鋼材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110106077.3
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102191439A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 張華國;雷德江;黃志永;羅明
• 申請（專利權）人: 四川六合鍛造股份有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

技術領域

本發明涉及一種用于核電汽輪機葉片及螺栓的不銹鋼材料及其制備方法。

技術背景

隨著國內用電量的增加以及環保要求和我國核電用汽輪機制造技術的發展，核電汽輪機組大量用于發電，其工作溫度和壓力以及工作環境和核電安全的要求與普通汽輪機組有很大的區別，現有的汽輪機葉片和螺栓材料的力學性能已不能滿足該工況的使用要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種能有效滿足核電汽輪機組使用要求的不銹鋼材料及其制備方法。

為達到本發明的目的，本發明采用的技術方案為：用于核電汽輪機葉片及螺栓的不銹鋼材料，包括下列重量百分比的各組分：

C：0.10-0.14%；?Mn:?0.40-0.90%；Ni：2.00-3.00%；Cr：11.0-12.5%；

Mo：1.00-2.00%；V：0.25-0.40%；Nb：0.05-0.4%；N：0.02-0.06%?；

余量是Fe及雜質。

上述用于核電汽輪機葉片及螺栓的不銹鋼材料的制備方法，包括下列步驟：

a、按規定比例取所需元素于非真空感應爐中初煉，熔煉溫度1510-1610℃；在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合規定比例，控制雜質元素的含量盡量低，溶液澆注成自耗電極；

b、將上述自耗電極置于電渣爐中重熔精煉，進一步降低雜質元素的含量，使其符合設計要求，制成電渣錠。

在上述方案中，所述步驟b之后，還包括下列步驟：

c、將步驟b所述的電渣錠加熱鍛造或軋制成鋼棒；

d.?鋼棒鍛后進行退火熱處理，步驟及工藝參數如下：

將鋼棒緩冷后，在退火爐中加熱至630℃-750℃，并保溫10～20小時后出爐，空冷；

e.?然后對成品鋼棒進行表面車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質量滿足設計要求；

f.?對成品鋼棒力學性能進行檢驗，在成品鋼棒上取樣，進行室溫拉伸試驗。

在上述方案中，在步驟f中，取樣后對試樣進行熱處理，其處理步驟為：

淬火：加熱溫度為1030℃-1070℃，時間為1小時，冷卻方式為油冷；

第一次回火：加熱溫度為650℃-700℃，時間≥3小時，冷卻方式為空冷；

第二次回火：加熱溫度為600℃-640℃，時間≥2小時，冷卻方式為空冷。

從上述發明的各項技術特征可以得出，本發明的優點為：通過本發明的各組分配比以及制備方法后，通過室溫拉伸試驗，其成品技術指標檢測結果為：

縱向：

抗拉強度------σ_b?930-1100MPa；

屈服強度-------------σ_0.?2≥780?MPa；

伸長率-----------------δ5≥14％；

斷面收縮率---------------ψ≥32％；

沖擊功----------------------A_Kv≥50J；

硬度--------------------HB?285-331；

橫向：

抗拉強度----------------σ_b930-1100MPa；

屈服強度------------σ_0.?2≥780?MPa；

伸長率---------------------δ₅≥15％；

斷面收縮率----------------------ψ≥50％；

沖擊功?--------------------A_Kv≥50J；

硬度------------------------?HB?285-331，

上述技術指標完全能滿足核電汽輪機組使用要求。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步的描述：

實施例1

在本實施例中，我們采用下列重量百分比的各組分：C：0.117%；?Mn:?0.74%；Ni：2.79%；Cr：11.43%；Mo：1.55%；V：0.29%；Nb：0.21%；N：0.044%，余量是Fe及雜質。

將上述元素按規定比例于非真空感應爐中初煉，熔煉溫度1510-1610℃；在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合規定比例，控制雜質元素的含量盡量低，溶液澆注成自耗電極；