[發(fā)明專利]鎳-鉻-鉬-釩合金和渦輪部件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310218402.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103451571A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.B.克諾爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): C22C38/60
• 分類號(hào): C22C38/60;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/40;C22C38/12;C22C38/08
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;林森

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金和包含合金的部件。更具體地，本發(fā)明涉及鎳-鉻-鉬-釩(NiCrMoV)合金。

發(fā)明背景

總的來(lái)說(shuō)，蒸汽渦輪設(shè)備可包括高壓蒸汽渦輪、中壓蒸汽渦輪和低壓蒸汽渦輪。每一種蒸汽渦輪由適于承受該特定渦輪的操作條件、壓力、溫度、流速等的材料形成。每一種渦輪可包括轉(zhuǎn)子和外殼夾套。轉(zhuǎn)子包括含葉片的可旋轉(zhuǎn)安裝的渦輪軸。當(dāng)加熱的和加壓的蒸汽流動(dòng)通過(guò)外殼夾套和轉(zhuǎn)子之間的流動(dòng)空間時(shí)，在能量從蒸汽轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)子時(shí)，渦輪軸開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。

近來(lái)，已設(shè)計(jì)針對(duì)較大容量和較高效率的蒸汽渦輪設(shè)備設(shè)計(jì)，其包括在較高溫度下和/或較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)操作的蒸汽渦輪。例如，低壓蒸汽渦輪可包括在超過(guò)600℉的溫度下在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)操作的低壓轉(zhuǎn)子鍛件。通過(guò)常規(guī)煉鋼工藝形成并且在高于600℉的溫度下使用的NiCrMoV的合金不期望地需要專門(mén)的冷卻，另外出現(xiàn)延性到脆性轉(zhuǎn)變溫度的不期望的提高。

能應(yīng)對(duì)這些高溫的NiCrMoV合金需要大量的煉鋼加工，以降低有害雜質(zhì)的含量，例如，錳的濃度小于約0.06%，并且磷的濃度小于約0.005%。這些合金稱為超凈的。這些超凈合金可招致高制造成本和/或不能通過(guò)常規(guī)煉鋼工藝來(lái)生產(chǎn)。

本領(lǐng)域期望不遭受一個(gè)或多個(gè)以上缺點(diǎn)的合金和具有該合金的渦輪部件。

發(fā)明概述

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，NiCrMoV合金包括，按重量計(jì)，約0.06%-約0.12%錳、至少約3.40%鎳、約0.24%-約0.30%碳、至多約0.60%鉬、至多約0.15%釩、至多約2.00%鉻、至多約0.012%磷、至多約0.007%硫、至多約0.10%硅、至多約0.002%銻、至多約0.008%砷、至多約0.012%錫和至多約0.015%鋁。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，NiCrMoV合金包括，按重量計(jì)，約0.06%-約0.12%錳、至少約3.40%鎳、約0.22%-約0.30%碳、至多約0.60%鉬、至多約0.15%釩、至多約2.00%鉻、至多約0.012%磷、至多約0.007%硫、至多約0.10%硅、至多約0.002%銻、至多約0.008%砷、至多約0.012%錫和至多約0.015%鋁。磷以至少約0.007%的濃度存在，硫以至少約0.006%的濃度存在，硅以至少約0.05%的濃度存在，或它們的組合。

在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，NiCrMoV合金包括鎳、鉻、鉬、釩和錳，錳的濃度為至少約0.06%，按重量計(jì)。NiCrMoV合金在高于700℉的溫度下耐脆化。

本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)：

1.?一種NiCrMoV合金，所述合金按重量計(jì)包含：

約0.06%-約0.12%錳、至少約3.40%鎳、約0.24%-約0.30%碳、至多約0.60%鉬、至多約0.15%釩、至多約2.00%鉻、至多約0.012%磷、至多約0.007%硫、至多約0.10%硅、至多約0.002%銻、至多約0.008%砷、至多約0.012%錫和至多約0.015%鋁。

2.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，所述合金還包含余量的鐵和附帶的雜質(zhì)。

3.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述磷以至少約0.007%的濃度存在，所述硫以至少約0.006%的濃度存在，所述硅以至少約0.05%的濃度存在，或它們的組合。

4.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述磷以至少約0.007%的濃度存在。

5.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述硫以至少約0.006%的濃度存在。

6.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述硅以至少約0.05%的濃度存在。

7.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述錳以按重量計(jì)至少約0.06%的濃度存在。

8.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述鉬以按重量計(jì)至少約0.35%的濃度存在。

9.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述釩以按重量計(jì)至少約0.05%的濃度存在。

10.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述鉻以按重量計(jì)至少約1.50%的濃度存在。

11.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述鎳以按重量計(jì)至多約4.00%鎳的濃度存在。

12.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述NiCrMoV合金在高于700℉的溫度下耐脆化。

13.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述NiCrMoV合金在高于725℉的溫度下耐脆化。

14.?項(xiàng)目1的NiCrMoV合金，其中所述NiCrMoV合金在約750℉的溫度下耐脆化。