汽輪機葉片用鋼(GB/T8732-1988)
制作汽輪機葉片用熱軋和鍛造的條鋼(包括圓鋼、方鋼、扁鋼)和異型鋼材。鋼種按組織特征分為馬氏體型和沉淀硬化型兩類。
1、尺寸、外形及允許偏差
異型鋼材型號和尺寸偏差見表1,型號圖紙由需方提供。
軋制鋼材的最短長度不小于2m,鍛材和異型材最短長度不小于1.5m。定尺鋼材的長度偏差為:長度≤7000mm,允許偏差為+40mm。
異型材的彎曲度見表2。
表1
| 型號 | 偏差/mm | |
| 寬度 | 厚度 | |
| JY89 | +30 | +20 |
| JY114 | ||
| JY116 | ||
| JY129 | ||
| JY131 | ||
| JY142 | ||
| JY143 | ||
| JY169 | ||
注:JY為靜(jing)葉(ye)漢語拼音字頭,其后數字為異型鋼材公稱寬度(mm)。
表2
| 組別 | 彎曲度/mm不大于 | |
| 每米彎曲度 | 總彎曲度 | |
| Ⅰ | 3 | 鋼材長度的0.3% |
| Ⅱ | 5 | 鋼材長度的0.5% |
2、牌號和化學成分
(1)牌號和化學成分見表3。
表3汽輪機葉片用鋼的牌號和化學成分
| 牌號 | 化學成分(質量分數)(%) | ||||||||
| C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | W | V | Cu | |
| 1Cr13 | ≤O.15 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤O.60 | 11.50~13.O | - | - | - | - |
| 1Cr12 | O.10~0.15 | ≤O.60 | ≤0.60 | ≤O.60 | 11.50~13.00 | - | - | - | ≤O.30 |
| 2Cr13 | O.16~O.24 | ≤0.60 | ≤O.60 | ≤0.60 | 12.00~14.00 | - | - | - | |
| 1Cr12M0 | O.10~0.15 | ≤O.50 | 0.30~O.60 | O.30~0.6 | 11.50~13.00 | O.30~0.60 | - | - | |
| 1Cr11MOV | 0.11~O.18 | ≤O.60 | ≤0.60 | 1O.00~11.50 | O.50~0.70 | - | O.25~0.40 | ||
| 1Cr12W1MoV | O.12~O.18 | 0.50~0.9 | 0.40~0.5 | 11.00~13 | O.50~0.70 | O.70~1.1 | 0.15~0.3 | ||
| 2Cr12MOV | 0.18~O.23 | O.30~0.8 | O.30~O.50 | 11.00~12.5 | 0.80~1.20 | - | O.25~0.35 | ||
| 2Cr12Ni1-M01W1V | 0.15~O.21 | 0.50~0.9 | O.80~1.2 | 11.00~13 | O.70~1.10 | O.75~1.05 | 0.15~O.30 | - | |
| 2Cr12Ni-Mo1W1V | O.20~0.25 | 0.50~1 | O.50~1 | 11.00~12.5 | O.90~1.25 | O.90~1.25 | O.20~0.3 | 0.3 | |
| OCr16Ni4-Cu4Nb | ≤0.055 | ≤1.00 | ≤O.50 | 3.80~4.5 | 15.00~16 | 鈮+鉭0.15~O.35 | - | 3.00~3.7 | |
注:1.0Crl6Ni4Cu4Nb牌號尚含鋁不大于0.050%、鈦0.05%和氮0.05%。在滿足力學性能的條件下,該牌號的鉻含量可達到16.50%。
2.0Crl6Ni4Cu4Nb牌號的磷、硫含量分別為不大于0.035%和0.030%,其余各牌號的磷、硫含量均為不大于0.030%。
3.上述含量皆指質量分數。
(2)力學性能見表4、表5。
表4汽輪機葉片用鋼的熱處理制度
| 牌號 | 退火/℃ | 高溫回火/℃ | 調質 | |
| 淬火/℃ | 回火/℃ | |||
| 1Cr13 | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 950~1000油 | 700~750空 |
| 1Cr12 | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 980~1040油 | 660~770空 |
| 2Cr13 | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 950~1020空、油 | 660~770油、水、空 |
| 1Cr12Mo | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 950~1000油 | 650~710空 |
| 1Cr11MoV | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 1000~1050油、空 | 700~750空 |
| 1Cr12W1MoV | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 1000~1050油 | 680~740空 |
| 2Cr12MoV | 880~930緩冷 | 750~770快冷 | 1020~1070油 | 680~740空 |
| 2Cr12Ni1Mo1W1V | 800~900緩冷 | 700~770快冷 | 1020~1060油 | 660~720空 |
| 2Cr12NiMo1W1V | 860~930緩冷 | 750~770快冷 | 980~1040油 | 650~750空 |
| 0Cr17Ni4Cu4Nb | 熱處理種類 | 沉淀硬化處理/℃ | ||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | ||
| 回火 | 600~700 | 600~700 | 600~700 | |
| 固溶 | 1020~10601h空冷① | 1020~10601h空冷① | 1020.10601h空冷① | |
| 第一種時效方式 | 650士54h空冷 | 820士50.6h空冷① | 820±5O.5h空冷① | |
| 第二種時效方式 | - | 570±53h空冷 | 610±55h空冷 | |
①空冷速度不小于14℃/min。
表5汽輪機葉片用鋼的力學性能
| 牌號 | 熱處理方法 | 力學性能 | 經退火或高溫 | ||||||
| σ0.2 | σb | δ5 | Ψ(%) | AK/J | 試樣硬度HBS | 回火處理后的 | |||
| MPa | (%) | 鋼材硬度HBS | |||||||
| ≥ | - | ||||||||
| 1Cr13 | 調質處理 | 345 | 540 | 25 | 55 | 78 | ≥159 | ≤200 | |
| 1Cr12 | 440 | 615 | 20 | 60 | 71 | 187~229 | ≤200 | ||
| 2Cr13 | 490 | 655 | 16 | 50 | 63 | 207~241 | ≤223 | ||
| 1Cr12M0 | 550 | 685 | 18 | 60 | 78 | 217~248 | ≤255 | ||
| 1Cr11MoV | 490 | 685 | 16 | 55 | 47 | 269~302 | ≤200 | ||
| 1Cr12W1MOV | 590 | 735 | 15 | 45 | 47 | 269~302 | ≤223 | ||
| 2Cr12MoV | 600 | - | 15 | 50 | 47 | 241~285 | ≤223 | ||
| 2Cr12Ni1-M01W1V | 735 | 880 | 14 | 42 | 47 | - | ≤255 | ||
| 2Cr12NiM01W1V | 760 | 930 | 12 | 32 | - | 277~311 | ≤255 | ||
| OCr17Ni4Cu4Nb | 沉淀處理 | Ⅰ | 590~755 | 890 | 16 | 55 | - | 262~302 | ≤361 |
| Ⅱ | 890~980 | 950~1020 | 16 | 55 | - | 293~321 | |||
| Ⅲ | 755~811 | 890~1030 | 16 | 55 | - | 277~311 | |||
注:1.熱處理試樣毛坯尺寸為25mm,小于25mm的用原尺寸鋼材進行熱處理。
2.表中所列力學性能適用于截面尺寸≤60mm的鋼材。
(3)用途用于制造汽輪機葉片和燃氣輪機葉片。
3、發紋
用塔形試樣檢驗發紋,檢驗結果應符臺表6的規定。發紋起始長度為0.6mm。在同一母線上的兩條發紋間距小于2.0mm時作為一條計算。不允許由一個階梯通到另一個階梯的發紋存在。
異型鋼材發紋柱駐應符合表7的規定。
表6
| 項目 | 發紋總條數 | 單條最大長度 | 發紋總長 | 每階最多條數 | 每階上發紋總長 |
| 允許值/不大于 | 5 | 6 | 25 | 3 | 10 |
表7
| 項目 | 發紋總條數 | 單條最大長度 | 發紋總長 |
| 允許值/不大于 | 5 | 6 | 10 |
4、顯微組織
20Crl2NiMo1W1V、0Cr17Ni4CuNb、1Cr12Mo,應進行鐵素體檢驗。2Cr12NiMo1W1V、0Cr17Ni4Cu4N其平均含量不得超過5%,最嚴重視場不得超10%,1Cr12Mo鐵素體含量小超過5%。
5、非金屬夾雜物
20Crl2NiMo1W1V、0Cr17Ni4CuNb、1Cr12Mo應檢驗鋼的非金屬夾雜物,并符合表8的規定。
表8
| 項目 | 脆性夾雜物 | 塑性夾雜物 | 脆性夾雜物+塑性夾雜物 |
| 級別不大于 | 2.0 | 2.0 | 3.5 |
6、表面質量
鋼棒表面不得有裂紋、折疊、結疤和夾雜及其他對使用有害的缺陷。如有上述缺陷必須清除,清理寬度應不小于深度的五倍;清理深度,從實際尺寸算起,尺寸不大于80mm的棒材不得超過該尺寸公差之半;尺寸大于80—140mm的棒材不得超過該尺寸公差;尺寸大于140mm的棒材不得超過尺寸的5%。當沒有特殊規定時,允許有從實際尺寸算起不超過尺寸公差之半的個別的細小劃痕、麻點、壓痕等缺陷。
異型鋼材清理深度,從公稱尺寸算起不大于0.5mm。
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