一种可提高抗热裂性能的汽轮机叶片及其生产工艺

摘要

本发明是一种可提高抗热裂性能的汽轮机叶片，其化学成分的质量百分比为：C：0.31-0.35%，Si：0.10-0.12%，Mn：0.75-0.77%，Ni：0.63-0.65%，Cr:11.2-11.7%，Mo:0.65-0.68%，V：0.16-0.18%，Sr：0.85-0.88%，Nb：0.15-0.17%，Cu:0.05-0.07%，Al:0.27-0.29%，Ti：0.13-0.15%，B：0.06-0.08%，S≤0.02%，稀土金属：0.21-0.35%，余量为Fe。本发明可大幅度提高叶片的冲击韧度，提高叶片的抗热裂性能，提高叶片的使用寿命。

主权项

一种可提高抗热裂性能的汽轮机叶片的生产工艺，其材料的化学成分的质量百分比为：C：0.31‑0.35%，Si：0.10‑0.12%，Mn：0.75‑0.77%，Ni：0.63‑0.65%，Cr:11.2‑11.7%，Mo:0.65‑0.68%，V：0.16‑0.18%，Sr：0.85‑0.88%，Nb：0.15‑0.17%，Cu:0.05‑0.07%，Al:0.27‑0.29%，Ti：0.13‑0.15%，B：0.06‑0.08%，S≤0.02%，稀土金属：0.21‑0.35%，余量为Fe；稀土金属的化学成分质量百分比为：铈：5‑7%，镨：10‑12%，钕：10‑12%，钷：5‑7%，镥：5‑7%，铕：5‑7%，铽：13‑16%，钬：1‑3%，铒：6‑9%，余量为镧；材料的生产工艺按以下工序进行：热锻→退火→回火→叶片机械加工→去应力热处理→调质热处理→冷却→表面强化热处理→理化检验→超声波探伤→清洁包装；其特征在于：所述退火工序：热锻后，在790‑795℃保温8‑10分钟，然后炉冷至260‑270℃后保温4‑6分钟，最后冷却至室温；所述回火工序：回火温度705‑710℃，到温后保温12‑15min，然后空冷至室温；所述去应力热处理工序：采用分段加热，第一段加热温度为610‑615℃，到温后保温38‑40min，第二段加热温度为570‑575℃，到温后保温12‑14min，然后空冷至室温；所述调质热处理工序：采用一次正火+两次回火，第一次回火温度大于第二次回火温度；正火：正火温度730‑735℃，到温后保温4‑6min；第一次回火：采用分段加热，第一段加热温度为870‑880℃，到温后保温5‑8min，第二段加热温度为785‑790℃，到温后保温10‑13min，然后空冷至室温后进行第二次回火；第二次回火：采用分段加热，第一段加热温度为760‑765℃加热，到温后保温16‑20min，第二段加热温度为590‑600℃加热，到温后保温6‑9min；所述冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以7‑9℃/s的冷却速率将叶片水冷至470‑480℃，然后空冷至361‑374℃，再采用水冷以1‑3℃/s的冷却速率将叶片水冷至室温；所述表面强化热处理工序：热处理温度965‑968℃，到温后保温4‑6分钟，然后采用水冷以1‑3℃/s的冷却速率将叶片水冷至室温。