一种700℃超超临界汽轮机转子用耐热合金及其制备方法

摘要

一种700℃超超临界汽轮机转子用耐热合金及其制备方法，属于耐热合金技术领域。合金按质量百分比计含有C：0.04～0.06％，Cr:19.0～21.0％，Mo:8.6～9.0％，Co:11.0～13.0％，W：0.40～0.80％，Al：1.10～1.30％，Ti：1.20～1.40％，Nb：0.20～0.50％，Fe：≤0.15％，B：30～50ppm，Zr：0.010％，Mg：0.002％，余量为Ni和杂质；其中Al、Ti须满足：2.50％≤Al+Ti≤2.60％，1.0≤Ti/Al≤1.1。VIM+VAR+ESR三联工艺冶炼，采用软包套锻造，优点在于合金的综合性能优异，适用于700℃超超临界汽轮机转子制造。

主权项

一种700℃超超临界火电机组汽轮机转子用耐热合金，其特征在于：该合金成分质量百分比为：C：0.04～0.06％，Cr:19.0～21.0％，Mo:8.6～9.0％，Co:11.0～13.0％，W：0.40～0.80％，Al：1.10～1.30％，Ti：1.20～1.40％，Nb：0.20～0.50％，Fe：不大于0.15％，B：30～50ppm，Zr：0.010％，Mg：0.002％，S：不大于0.002％，P：不大于0.004％，Si：不大于0.10％，Mn：不大于0.10％，[O]：不大于10ppm，[N]：不大于25ppm，[H]：不大于1ppm，Pb：不大于0.010％，Sb：不大于0.0025％，Sn：不大于0.0012％，Bi：不大于0.001％，As：不大于0.002％，余量为Ni；合金中Al+Ti含量和Ti/Al要求满足：2.50％≤Al+Ti≤2.60％，1.0≤Ti/Al≤1.1；并且γ′占合金的重量比10～14％；M₂₃C₆占0.50～0.70％，M₆C+MC占0.20～0.50％；同时合金的700℃热膨胀系数满足：14.4×10^‑6K^‑1≤CTE_700℃＜14.7×10^‑6K^‑1；合金室温力学性能如下：抗拉强度：R_m≥1100MPa屈服强度：R_p0.2≥700MPa伸长率：A≥30％断面收缩率：Z≥35％冲击功：A_kv≥70J合金700℃高温力学性能满足：抗拉强度：R_m≥900MPa屈服强度：R_p0.2≥580MPa伸长率：A≥40％断面收缩率：Z≥45％合金700℃长时性能满足：室温冲击功：5000h时效后A_kv≥50J持久强度：十万小时外推持久强度≥200MPa用于制造700℃超超临界汽轮机转子。