[发明专利]一种用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金钢材料。

背景技术

我国汽轮机末级叶片通常使用马氏体沉淀硬化型不锈钢(17-4PH)，17-4PH存在硬度低(HB293～321)，耐水蚀性差，长期在高温潮湿的环境中工作容易被腐蚀。因此采用17-4PH制作汽轮机末级叶片时需要在叶片进汽边焊接司太立合金片，但是由于叶片汽道部分的型线复杂，司太立合金片与叶片的结合面不易贴合紧密，且焊接工艺复杂，提高生产成本。因此亟待需要一种具有高硬度、高强度且具有良好韧性的材料来替代原有末级叶片材料用于制备汽轮机末级叶片。

发明内容

本发明要解决现有制备汽轮机末级叶片的材料存在的硬度低、耐水蚀性差的问题，而提供一种用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料。

一种用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料按重量百分比由0.10％～0.17％C、11.25％～12.75％Cr、1.50％～2.00％Mo、0.65％～1.05％Mn、0.25％～0.40％V、2.25％～3.25％Ni、0.02％～0.045％N、0.03％～0.50％Cu、0.10％～0.35％Si、0.02％～0.05％Ti和余量为Fe熔炼铸造而成。

本发明优点：一、本发明制备的合金钢材料强度高、韧性好，且具有高硬度的优点，本发明制备的合金钢材料屈服强度R_P0.2≥825N/mm²，硬度HB341～375；二、采用本发明制备的合金钢材料可以直接用于制备汽轮机低压末级叶片，不需要在叶片进汽边焊接司太立合金片，降低了生产汽轮机低压末级叶片的制备成本。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料按重量百分比由0.10％～0.17％C、11.25％～12.75％Cr、1.50％～2.00％Mo、0.65％～1.05％Mn、0.25％～0.40％V、2.25％～3.25％Ni、0.02％～0.045％N、0.03％～0.50％Cu、0.10％～0.35％Si、0.02％～0.05％Ti和余量为Fe熔炼铸造而成。

本实施方式制备的用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料中杂质含量为0.01％～0.05％，杂质主要元素为P、S、W、Al和Sn。

本实施方式制备的合金钢材料强度高、韧性好，且具有高硬度的优点，本实施方式制备的合金钢材料屈服强度R_P0.2≥825N/mm²，硬度HB341～375。

采用本实施方式制备的合金钢材料可以直接用于制备汽轮机低压末级叶片，不需要在叶片进汽边焊接司太立合金片，降低了生产汽轮机低压末级叶片的制备成本。

采用下述试验验证发明效果：

试验一：一种用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料按重量百分比由0.13％C、12.19％Cr、1.64％Mo、0.82％Mn、0.29％V、2.58％Ni、0.041％N、0.04％Cu、0.12％Si、0.027％Ti和余量为Fe熔炼铸造而成。

本试验制备的用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料中杂质含量为0.034％，杂质为P、S、W、Al和Sn。

采用国标GB/T228、GB/T229和GB/T231检测本试验制备的用于汽轮机低压末级叶片的合金钢材料，检测结果如表1所示，通过表1检测结果与标准指标的对比可以说明：通过本方案制备的材料检测结果均高于标准指标要求，能够满足叶片产品的使用要求。

表1