[發明專利]一種聯合循環汽輪機末級葉片的材料

在審

• 申請號: 202010779997.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111876684A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊鑫;牛麗梅;趙剛;潘鴻博;孫福民;薄海亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;F01D5/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種聯合循環汽輪機末級葉片的材料，它涉及一種聯合循環汽輪機末級葉片的材料。它解決了現有聯合循環汽輪機末級葉片材料存在成本高及加工困難的問題。材料：組成為C，Mn，Si，Cr，Ni，Mo，V，N，Al，Cu，Sn，W，Ti，P，S，余量為Fe。本發明中聯合循環汽輪機末級葉片的材料，具有較好的綜合力學性能和較高的強度指標，可進一步擴展用于尺寸較大的末級長葉片使用(1400mm及以上)用于高參數火電汽輪機的末級長葉片材料；其高硬度表現出較好的耐磨性和抗水蝕能力，簡化了加工過程，同時降低機組生產成本，提升末級葉片的使用壽命。本發明適用于重型燃氣輪機聯合循環汽輪機末級葉片材料。

技術領域

本發明涉及一種聯合循環汽輪機末級葉片的材料。

背景技術

重型燃氣輪機被譽為裝備制造業“皇冠上的明珠”，其具備發電效率高、占地少、污染小等優點，已成為未來電力行業主要發展的方向之一，與之相配套的汽輪機也成為目前國內主機廠爭相研制的對象。末級葉片是聯合循環汽輪機的主要部件之一，直接影響機組的工作效率，且由于受到較大的離心力、蒸汽侵蝕等作用，國內外多采用高鉻高合金元素的不銹鋼(如15％Cr或17％Cr的高合金元素不銹鋼Cr₁₅Ni₇Cu₂MoNbVN或Cr₁₇Ni₄Cu₄Nb等)或鈦合金制備(如TC₄等)，且多采用鑲制硬質合金片或噴涂硬質合金層來提高葉片抗蝕能力，不僅大大增加了機組的原材料和生產成本，而且給葉片的加工帶來很大困難。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有聯合循環汽輪機末級葉片材料存在成本高及加工困難的問題，而提供一種聯合循環汽輪機末級葉片的材料。

一種聯合循環汽輪機末級葉片的材料，它按照重量百分比組成為C：0.10％～0.17％，Mn：0.65％～1.05％，Si：0.10％～0.35％，Cr：11.25％～12.75％，Ni：2.25％～3.25％，Mo：1.50％～2.00％，V：0.25％～0.40％，N：0.020％～0.045％，Al：≤0.025％，Cu：≤0.50％，Sn：≤0.05％，W：≤0.10％，Ti：≤0.05％，P：≤0.020％，S：≤0.015％，余量為Fe。

本發明的優點：

1、本發明中聯合循環汽輪機末級葉片的材料，相比于常用的高鉻高合金元素的不銹鋼(如15％Cr或17％Cr不銹鋼等)或鈦合金制備(如TC₄等)合金具有低鉻低合金元素，成本降低較為明顯；

2、本發明中聯合循環汽輪機末級葉片的材料，相比于現大型火電汽輪機較為常用的17％Cr不銹鋼材料，其具有較好的綜合力學性能和較高的強度指標，可進一步擴展用于尺寸較大的末級長葉片使用(1400mm及以上)；

3、本發明中聯合循環汽輪機末級葉片的材料，其高硬度表現出較好的耐磨性和抗水蝕能力，相比于常規的高參數火電汽輪機，可采用不用鑲制硬質合金片及噴涂硬質合金層即可滿足末級葉片水蝕的侵害，簡化了加工過程，同時降低機組生產成本，提升末級葉片的使用壽命。

4、本發明中聯合循環汽輪機末級葉片的材料，具有高強度及高耐磨性，其中：屈服強度Rp0.2≥825MPa，抗拉強度Rm≥1105MPa，伸長率A₄≥16％，斷面收縮率Z≥50％，沖擊功A_KV≥54J，硬度341～375HB，平均晶粒度不粗于4級；

多爐試驗證實，材料的屈強比一般＞0.8，硬度＞350HB，可滿足重燃聯合循環汽輪機末級葉片強度和抗水蝕性要求。

本發明適用于重型燃氣輪機聯合循環汽輪機末級葉片材料，并進一步可開發尺寸更大的(1400mm及以上)用于高參數火電汽輪機的末級長葉片材料。

具體實施方式