+W:2.20 ?3.20 % 以下；V+Nb 或 Ta:0.15?0.40% ；Co:0.5?2.00% ；Re ( 0.30% ；B:0.015以下；步骤二中降低杂质元素的含量为P < 0.015% ；S ( 0.005% ；Cu ( 0.15%。本实施方式中制备的含Re钢材料的成品在630°C、试验时间在105h的持久强度大于10MPa ;室温到650°C的平均线膨胀系数在12.0XlO-V0C- 12.5X1(T6/°C之间。
[0056]【具体实施方式】六:本实施方式中步骤一中制备含Re钢材料的所需元素组成为C+N:0.20% 以下；Si:0.20% 以下；Mn:0.60% 以下；N1:0.7% 以下；Mo+W:2.20 ?3.20%以下；V+Nb 或 Ta:0.15 ~ 0.40% ；Co:0.5 ?2.00% ；Re ^ 0.30% ；B:0.015 以下。
[0057]【具体实施方式】七:本实施方式中骤二中进一步降低杂质元素的含量至:P 彡 0.015% ；S 彡 0.005% ；Cu 彡 0.15%。
[0058]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0059]实施例一:本实施例中的制造方法包括如下步骤:
[0060]步骤一:取所需元素于电炉或真空感应炉中初炼；在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量；
[0061]步骤二:在电渣炉中重熔精炼，进一步降低杂质元素的含量，使其符合设计要求，制成电渣锭；
[0062]步骤三:将电渣锭加热锻造或轧制成含Re钢材料实体；
[0063]步骤四:将Re钢材料实体进行退火热处理:步骤及工艺参数如下:
[0064]将含Re钢材料实体加热至760V，保温4小时后，在退火炉中冷却至680°C并保温15小时后，出炉空冷；
[0065]步骤五:含Re钢材料实体表面处理:对含Re钢材料实体进行表面磨光或车光处理，消除表面缺陷并使钢棒尺寸、形状、表面质量满足设计要求，制得含Re钢材料的成品；
[0066]步骤六:在含Re钢材料的成品上取样检验力学性能，进行室温拉伸试验和高温持久试验；
[0067]试样热处理，步骤及工艺参数如下:
[0068]淬火:加热温度1120°C ;冷却方式:油冷或吹风冷
[0069]回火:加热温度680°C，时间2.5小时；冷却方式:空冷
[0070]力学性能指标应达到如下:
[0071]抗拉强度:σb ^ 930N/mm2
[0072]屈服强度:σ0.2 彡 750N/mm2
[0073]伸长率:δ彡15%
[0074]断面收缩率:Φ彡45%
[0075]高温持久试验:
[0076]实验条件:温度650 °C ;应力245N/mm2
[0077]断裂时间T彡300小时。
[0078]本实施例中的含Re钢材料的成品在630°C、试验时间在105h的持久强度大于10MPa ;室温到650°C的平均线膨胀系数为12.2X 10_6/°C。本实施例中未提及的与【具体实施方式】五相同。
[0079]实施例二:本实施例中的制造方法包括如下步骤:
[0080]步骤一:取所需元素于电炉或真空感应炉中初炼；在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量；
[0081]步骤二:在电渣炉中重熔精炼，进一步降低杂质元素的含量，使其符合设计要求，制成电渣锭；
[0082]步骤三:将电渣锭加热锻造或轧制成含Re钢材料实体；
[0083]步骤四:将Re钢材料实体进行退火热处理:步骤及工艺参数如下:
[0084]将含Re钢材料实体加热至760V，保温4小时后，在退火炉中冷却至680°C并保温18小时后，出炉空冷；
[0085]步骤五:含Re钢材料实体表面处理:对含Re钢材料实体进行表面磨光或车光处理，消除表面缺陷并使钢棒尺寸、形状、表面质量满足设计要求，制得含Re钢材料的成品；
[0086]步骤六:在含Re钢材料的成品上取样检验力学性能，进行室温拉伸试验和高温持久试验；
[0087]试样热处理，步骤及工艺参数如下:
[0088]淬火:加热温度1130°C ;冷却方式:油冷或吹风冷
[0089]回火:加热温度680°C，时间3小时；冷却方式:空冷
[0090]力学性能指标应达到如下:
[0091]抗拉强度:σb ^ 930N/mm2
[0092]屈服强度:σ0.2 彡 750N/mm2
[0093]伸长率:δ^ 15%
[0094]断面收缩率:Φ彡45%
[0095]高温持久试验:
[0096]实验条件:温度650 °C ;应力245N/mm2
[0097]断裂时间T彡300小时。
[0098]本实施例中的含Re钢材料的成品在630°C、试验时间在105h的持久强度大于10MPa ;室温到650°C的平均线膨胀系数为12.4X 10_6/°C。本实施例中未提及的与【具体实施方式】五相同。
【主权项】
1.一种用于630°C超超临界汽轮机叶片的含Re钢材料，其特征在于:用于630°C超超临界汽轮机叶片的含Re钢材料按重量百分比化学组成为:C+N:0.20 % 以下；Si:0.20 % 以下；Mn:0.60 % 以下；N1:0.7 % 以下；Mo+W:2.20 ?3.20% 以下；V+Nb 或 Ta:0.15 ?0.40% ；Co:0.5 ?2.00% ；Re 彡 0.30% ；B:0.015 以下；余量是杂质，所述杂质为:P 彡 0.015% ；S 彡 0.005% ；Cu 彡 0.15%。
2.如权利要求1所述的用于630°C超超临界汽轮机叶片的含Re钢材料的制造方法，其特征在于:它包括如下步骤: 步骤一:取制备含Re钢材料的所需元素于电炉或真空感应炉中初炼；在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，控制杂质元素的含量； 步骤二:在电渣炉中重熔精炼，进一步降低杂质元素的含量，使其符合设计要求，制成电澄锭； 步骤三:将电渣锭加热锻造或轧制成含Re钢材料实体； 步骤四:将Re钢材料实体进行退火热处理:步骤及工艺参数如下: 将含Re钢材料实体加热至760V，保温4小时后，在退火炉中冷却至680°C并保温12?20小时后，出炉空冷； 步骤五:含Re钢材料实体表面处理:对含Re钢材料实体进行表面磨光或车光处理，消除表面缺陷并使钢棒尺寸、形状、表面质量满足设计要求，制得含Re钢材料的成品； 步骤六:在含Re钢材料的成品上取样检验力学性能，进行室温拉伸试验和高温持久试验； 试样热处理，步骤及工艺参数如下: 淬火:加热温度1100?1140°C ;冷却方式:油冷或吹风冷 回火:加热温度660?700°C，时间2?4小时；冷却方式:空冷 力学性能指标应达到如下: 抗拉强度:σ b ^ 930N/mm2 屈服强度:σ 0.2 ^ 750N/W 伸长率:δ ^ 15% 断面收缩率:φ ^ 45% 高温持久试验: 实验条件:温度650 °C ;应力245N/mm2 断裂时间T彡300小时。
3.根据权利要求2所述用于630°C超超临界汽轮机叶片的含Re钢材料的制造方法，其特征在于:步骤一中制备含Re钢材料的所需元素组成为C+N:0.20%以下；S1:0.20%以下；Mn:0.60% 以下；N1:0.7% 以下；Mo+W:2.20 ?3.20% 以下；V+Nb 或 Ta:0.15 ?0.40%;Co:0.5 ?2.00% ；Re 彡 0.30% ；B:0.015 以下。
4.根据权利要求3所述用于630°C超超临界汽轮机叶片的含Re钢材料的制造方法，其特征在于:步骤二中进一步降低杂质元素的含量至:P ( 0.015% ；S ( 0.005% ；Cu 彡 0.15%。
【专利摘要】用于630℃超超临界汽轮机叶片的含Re钢材料及其制造方法，它涉及一种含Re钢材料及其制造方法。本发明目的是为了解决现有材料制成的汽轮机叶片存在成本高且加工难度大，易出现热疲劳损伤的问题。本发明按重量百分比化学组成为：C+N：0.20％以下；Si：0.20％以下；Mn：0.60％以下；Ni：0.7％以下；Mo+W：2.20～3.20％以下，其它化学组成由V+Nb或Ta、Co、Re≤0.30％以及B；余量是杂质。本发明中的制造方法包括六个步骤分别为取所需元素于电炉或真空感应炉中初炼；电渣重熔冶炼；加热锻造或轧制；热处理；含Re钢材料实体表面处理；取样检验力学性能。本发明用于超超临界汽轮机叶片中。
【IPC分类】C21D1-18, C21D6-00, C21D9-00, C22C38-12
【公开号】CN104831160
【申请号】CN201510136884
【发明人】杨鑫, 彭建强, 孙福民, 刘新新, 赵义瀚, 曹大庆, 冯天澍, 李花霞, 周欢欢, 周立艳
【申请人】哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月26日