至X12CrMoWVNbN10-1-1轮盘锻件的试制及研究

技术中心发布时间:2021-09-17

X12CrMoWVNbN10-1-1轮盘锻件的试制及研究

燃气轮机技术及其联合循环的飞速发展,完全改变了燃气轮机最初只能作为紧急项目建设期预计10个月备用电源和调峰机组适用的功能。目前,燃气轮机除具上述功能外,还可以携带基本负荷和中间负荷,其调峰性能好,大有取代常规燃煤蒸汽轮电机站的趋势。最近几年来,燃煤的整体煤气化联合循环和流化床燃煤联合循环等洁净煤发电技术的蓬勃进展,都与燃气轮机的发展密切相干。

X12CrMoWVNbN10⑴⑴钢具有良好的铸造性、淬透性、抗氧化性、焊接性和持久韧性,是重型燃气轮机的主要部件 mdash;涡轮盘的选用材料,其国产化对我国打破国外的技术封闭具有重大的意义。中国第1重型机械股分公司自2008年就开始采取双真空方式制造12%Cr超超不同的材料需要不同的夹具临界转子,但采取此种方式生产的钢锭冷却时间长,铸态组织晶粒粗大,偏析严重,很难保证锻件的均质性,而电渣重熔钢锭冷却速度快,钢锭成份均匀、组织致密、夹杂物少,因此采取电渣重熔方式制造12%Cr钢锭成为必定趋势。1重将12%Cr废转子锻件改锻成自耗电极,采取2010年新上的120t电渣炉进行电渣重熔冶炼,并经过铸造得到了轮盘试制锻件,粗加工后锻件规格为 Phi;1900mm times;500mm。研究人员主要研究了此轮盘试制锻件的径向不⑥由原纸 纸箱抗压强度同位置的微观组织差异,并探讨了其对力学性能的影响。

实验材料取自于经过锻后热处理的X12CrMoWVNbN10⑴⑴燃气轮机涡轮盘试制锻件,锻后在700℃长时等温退火处理。分别于锻件冒口侧端面最外边沿、1/2R、心部3个位置取料进行实验分析。

性能热处理工艺参数:淬火温度为1070℃,第1次回火温度为585℃,第2次回火温度为695℃。用Axiovert200MAT型光学显微镜和Quanta400型扫描电镜视察分析夹杂物、锻后热处理态组织及性能等;将热处理后的材料加工成标准拉伸试样和冲击试样,用CSS⑷430在新型医用聚合物纳米复合材料制备及其微型加工方面获得系统的、有特点的创新性研究成果0型电子万能实验机测试其室温和600℃的拉伸性能,用CBD⑸00型电子式摆锤冲击实验机测试其室温冲击性能。实验结果表明:

(1)采取120t电渣炉电渣重熔冶炼并铸造得到的规格为 Phi;1900mm times;500mm的X12CrMoWVNbN10⑴⑴轮盘试制件,其成份、组织及力学性能比较均匀。

(2)轮盘试制件冒口端O含量较高,体现在锻件中Mn、Cr的氧化物夹杂较多,且锻件边沿较多,心部略少。氧化物夹杂在拉伸特别是高温拉伸变形进程中容易构成孔洞和裂纹,成为主要的裂纹源之1,影响了材料的拉伸性能,而冲击性能主要与 delta;-铁素体有关。

(3)经太长时的等温锻后热处理能够实现完全的分散型相变,得到铁素体+碳化物的组织,切断了组织遗传,为后续的粗加工和热处理等做好了准备,性能热处理组织为回火马氏体+碳化物+少许铁素体。