《超超临界电站材料的应用及发展.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超超临界电站材料的应用及发展.pdf（180页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、TPRITPRI超超临界电站用高温材料的发展超超临界电站用高温材料的发展及部件制造技术及部件制造技术演讲人：演讲人：演讲人：演讲人：李耀君李耀君李耀君李耀君西安热工研究院有限公司西安热工研究院有限公司2008年年9月月PDF created with pdfFactory trial version TPRI世界电厂蒸汽参数发展世界电厂蒸汽参数发展PDF created with pdfFactory trial version TPRI世界电厂热效率发展趋势世界电厂热效率发展趋势PDF created with pdfFactory trial version TPRI燃煤电厂燃煤电厂CO2
2、排放水平排放水平PDF created with pdfFactory trial version TPRI美国美国USC锅炉选材锅炉选材美国新一代美国新一代USC锅炉设计参数：锅炉设计参数：760，35MPa，750MWPDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC过热器和再热器用奥氏体钢和镍基合金过热器和再热器用奥氏体钢和镍基合金PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC Boiler Tubing MetallurgyPDF created with pdfFactory tria
3、l version TPRI锅炉管材许用应力锅炉管材许用应力PDF created with pdfFactory trial version TPRISuper304H和和HR6W的的105h持久性能持久性能PDF created with pdfFactory trial version TPRI1000小时蒸汽氧化试验结果小时蒸汽氧化试验结果PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC过热器和再热器材料可承受的最高温度过热器和再热器材料可承受的最高温度PDF created with pdfFactory trial version
4、TPRIUSC锅炉用镍基合金成分及持久强度锅炉用镍基合金成分及持久强度PDF created with pdfFactory trial version TPRI几几个个镍基合金的镍基合金的105h持久性能持久性能PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC锅炉用镍基合金试验锅炉用镍基合金试验部件部件PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC镍基合金过热器镍基合金过热器部件部件的的实物实物试验试验PDF created with pdfFactory trial version TPR
5、IUSC锅炉用奥氏体管材锅炉用奥氏体管材特特性性PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC奥氏体管材奥氏体管材105h持久强度持久强度PDF created with pdfFactory trial version TPRISuper304H长期组织稳定长期组织稳定性性PDF created with pdfFactory trial version TPRISuper304H长期组织稳定长期组织稳定性性（萃取相）（萃取相）PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR3C长期组织稳定长
6、期组织稳定性性PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR3C长期组织稳定长期组织稳定性性（萃取相）（萃取相）PDF created with pdfFactory trial version TPRI焊接部件焊接部件工工艺艺试验试验PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC汽汽包包和和主主蒸汽管蒸汽管道道材料材料PDF created with pdfFactory trial version TPRIUSC汽汽包包和和主主蒸汽管材可承受的最高温度蒸汽管材可承受的最高温度PDF cre
7、ated with pdfFactory trial version TPRI汽汽轮机大转子（德轮机大转子（德国国Saarschmiede GmbH）COSTE（X12CrMoWVNbN1011）2000-2007 55根转子根转子直径直径1280mm，重，重45吨吨 COSTF（相当日本（相当日本TMK1X14CrMoVNb10-1）2000-2007 11根转子根转子直径直径1380mm，重，重44吨吨PDF created with pdfFactory trial version TPRIESR生产生产2300mm，175吨吨电电渣锭渣锭PDF created with pdfFact
8、ory trial version TPRI10%Cr大转子锻造大转子锻造过过程程PDF created with pdfFactory trial version TPRIFB-2转子转子钢钢（X9CrMoCoVNbNB-9-2-1）含含100PPB 难锻 难锻 1200mm，L4000mm，28吨吨PDF created with pdfFactory trial version TPRI意大利意大利SDF生产生产FB-2大转子流程大转子流程52吨钢锭（炉外精炼和真空去氧），吨钢锭（炉外精炼和真空去氧），28吨转子吨转子PDF created with pdfFactory trial v
9、ersion TPRISDF生产生产FB2大转子尺寸大转子尺寸PDF created with pdfFactory trial version TPRISDF生产生产FB2大转子大转子PDF created with pdfFactory trial version TPRISDF生产生产FB2 600 持久持久PDF created with pdfFactory trial version TPRISDF生产生产FB2 650 持久持久PDF created with pdfFactory trial version TPRI欧洲欧洲USC发展发展（1994-2014）THERMI AD
10、70019942014欧盟欧盟40多个单位多个单位700蒸汽温度蒸汽温度热效率热效率PDF created with pdfFactory trial version TPRI欧洲欧洲THERMI AD700计计划划 第第一一阶段（阶段（1998-2004）材料选择和研发材料选择和研发 第二阶段（第二阶段（2002-2006）材料加工性、部件制备及考核材料加工性、部件制备及考核锅炉：蒸发器、过热器、厚壁管道焊接、锅炉：蒸发器、过热器、厚壁管道焊接、锅炉设计改进锅炉设计改进汽机：进汽阀、锻造转子、焊接转子、导叶、汽机：进汽阀、锻造转子、焊接转子、导叶、动叶、螺栓、焊接部件动叶、螺栓、焊接部件 第
11、三阶段（第三阶段（2004-2009）部件在试验电厂实际运行考核部件在试验电厂实际运行考核 第四阶段（第四阶段（2010-2014）建厂、运行建厂、运行建立建立400MW的电厂（估计的电厂（估计3年半基建）年半基建）2年试运行考核年试运行考核2015年商业化年商业化PDF created with pdfFactory trial version TPRI欧洲欧洲AD700时时间表间表PDF created with pdfFactory trial version TPRIAD700过热器管材选过热器管材选择择PDF created with pdfFactory trial version
12、 TPRI欧洲欧洲蠕变委员会蠕变委员会（ECCC）奥氏体钢奥氏体钢105h持久强度持久强度PDF created with pdfFactory trial version TPRI316钢持久强度钢持久强度曲线曲线及数及数据据PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR3C持久强度持久强度曲线曲线PDF created with pdfFactory trial version TPRINF709R持久强度持久强度曲线曲线PDF created with pdfFactory trial version TPRI9-12%Cr钢的钢的组织稳
13、定组织稳定性性PDF created with pdfFactory trial version TPRI欧洲欧洲锅炉管材锅炉管材部件部件的的实实况况运行运行试验试验PDF created with pdfFactory trial version TPRI欧洲欧洲VM12钢发展钢发展（V-M 法法德德合合作作）0.12C-11.5Cr-0.45Si-1.5W-0.25Mo-1.5Co+V,Nb,B,NPDF created with pdfFactory trial version TPRI欧洲欧洲VM12发展计发展计划划PDF created with pdfFactory trial v
14、ersion TPRIVM12管材管材在德在德国国USC电厂的应用电厂的应用PDF created with pdfFactory trial version TPRI透透平平关键关键部件部件 大转子锻件大转子锻件 阀体锻件阀体锻件 叶片、紧固件和阀件叶片、紧固件和阀件PDF created with pdfFactory trial version TPRI汽汽轮机轮机高高压压焊接转子焊接转子PDF created with pdfFactory trial version TPRI汽汽轮机轮机中压中压焊接转子焊接转子PDF created with pdfFactory trial ver
15、sion TPRI汽汽轮机转子轮机转子(700)用镍基合金用镍基合金PDF created with pdfFactory trial version TPRI汽汽轮机焊接转子轮机焊接转子用镍基合金试验用镍基合金试验件件PDF created with pdfFactory trial version TPRI汽汽轮机轮机铸铸造造试验试验件件PDF created with pdfFactory trial version TPRI镍基合金镍基合金INCONEL625阀阀体体铸铸件件PDF created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国国USC发展计
16、发展计划划PDF created with pdfFactory trial version TPRI斗山斗山（Doosan）USC汽汽机机材料及材料及部件部件图图PDF created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国汽国汽轮机转子轮机转子材料材料PDF created with pdfFactory trial version TPRI全全尺寸尺寸高高压压（HP）转子（）转子（Doosan COST E）PDF created with pdfFactory trial version TPRIDoosan COST E转子转子持久性能持久性能PD
17、F created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国国USC叶叶片片钢钢PDF created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国国Doosan COST B2 1级级叶叶片片PDF created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国国Doosan COST B2 叶叶片片钢持久性能钢持久性能PDF created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国国Doosan紧固紧固件件用镍基合金用镍基合金PDF created with pdf
18、Factory trial version TPRI韩韩国国Doosan的的INCONEL 718 紧固紧固件件圆棒圆棒PDF created with pdfFactory trial version TPRI韩韩国国Doosan铸铸钢钢PDF created with pdfFactory trial version TPRI汽汽轮机主轮机主蒸汽蒸汽阀阀和和内套内套PDF created with pdfFactory trial version TPRI耐耐热钢的热钢的组织稳定组织稳定性研究性研究 纳米析出（纳米析出（MX）强化行为）强化行为 含铜相的析出及强化含铜相的析出及强化 B和和
19、N的加入及发展的加入及发展 Laves相的析出行为相的析出行为 Z相的析出及性能恶化行为相的析出及性能恶化行为PDF created with pdfFactory trial version TPRI9%Cr钢钢中中Z相相析出析出PDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRI
20、High17,000h/650C11.60NF12High12,000h/660C12.20T122High10,000h/650C11.33TB12MHigh16,000h/625C11.61VM12Medium85.000h/585C12.20HCM12Medium8,000h/650C11.20FN5Medium43,000h/600C10.48AXMMedium10,000h/650C11.0P122Low31,000h/650C8.96P92Low10,000h/650C8.61E911Low150,000h/600C11.5X20Very low8,000h/650C8.30P91
21、Observed Z-phase quantityExposureCr content,wt%Steel typeObservations of Z-phasePDF created with pdfFactory trial version TPRI9-12Cr型马型马氏体钢氏体钢在在650C长期长期时效时效下下的的相相析出析出行行为为PDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial vers
22、ion TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRI日本日本USC发展发展（1982-1982年开始年开始USC项目及相关材料研究项目及相关材料研究 1995年年-2004年年相继投入相继投入18座座600-1000MW电站电站温度参数温度参数600 21世纪阳光计划世纪阳光计划温度参数温度参数700PDF created with pdfFactory trial version TPRI日本日本USC电电站站高温材料高温材料PDF created with pdfFactory trial version TPRIMX在在9-12%C
23、r钢钢中析出提中析出提高持久强度高持久强度PDF created with pdfFactory trial version TPRI日本日本HR6W的设计的设计PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR6W成分成分PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR6W管材持久性能管材持久性能PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR6W 105h持久性能水平持久性能水平PDF created with pdfFactory trial ve
24、rsion TPRI日本日本住友住友：HR6W是目前是目前最最佳佳的奥氏体的奥氏体耐耐热钢热钢PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR6W挤压挤压管管产产品品PDF created with pdfFactory trial version TPRIHR6W小管和小管和大大管持久性能管持久性能PDF created with pdfFactory trial version TPRI东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司一）与一重、二重集团合作进行12Cr转子钢、Cr-Mo-V（低硅）钢转子、超纯净Ni-Cr-Mo-V钢转子的国产化试制工作
25、。已取得阶段性成果。二）与北钢院合作进行末级叶片用12Cr-Ni-Mo-V-N钢的国产化试制工作。已签订试制协议。三）公司自己进行12Cr钢阀壳铸钢件的国产化试制工作。已取得阶段性成果。东汽已进行的材料国产化工作东汽已进行的材料国产化工作PDF created with pdfFactory trial version TPRI东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司四）与秦南重工等公司合作进行了阀芯9Cr钢与12钢材料锻件的国产化工作。基本实现国产化。五）与攀长钢等钢厂合作进行新12Cr材料(Cr-Co-W-Mo-V-Nb-N-B)的国产化试制工作。已取得一定进展。东汽已进行的材料国产化工作东汽
26、已进行的材料国产化工作PDF created with pdfFactory trial version TPRI1Cr12Ni3Mo2VN叶片钢 大量用于超（超）临界机组蒸汽轮机末级长叶片的大量用于超（超）临界机组蒸汽轮机末级长叶片的制造，年需约制造，年需约1500t；技术条件中对冶金质量（夹杂物总和技术条件中对冶金质量（夹杂物总和2.5级）、级）、组织控制（无铁素体）要求较高，目前的国产试制组织控制（无铁素体）要求较高，目前的国产试制料很难达到要求；与进口料的力学性能相比，国产料很难达到要求；与进口料的力学性能相比，国产料的回火温度区间较窄，造成叶片生产工艺难度较料的回火温度区间较窄，造成
27、叶片生产工艺难度较大，目前该产品主要依赖进口。大，目前该产品主要依赖进口。进口材料价格较贵，而且采购周期较长，难满足目进口材料价格较贵，而且采购周期较长，难满足目前的生产需求；前的生产需求；该材料的国产化具有显著的经济效益，而且能控制该材料的国产化具有显著的经济效益，而且能控制生产进度，具有明显的社会效益。生产进度，具有明显的社会效益。PDF created with pdfFactory trial version TPRI 该材料国产化在国家立项较难，且时间也不允许；该材料国产化在国家立项较难，且时间也不允许；用用户户+科科研院研院所所+冶冶金金企企业业共同出资组成联合课题组共同出资组成联
28、合课题组解决材料国产化是目前比较可行的方案。解决材料国产化是目前比较可行的方案。受东方汽轮机有限公司委托，钢铁研究总院联合国受东方汽轮机有限公司委托，钢铁研究总院联合国内主要冶金企业（宝钢、攀长钢、东北特钢等）组内主要冶金企业（宝钢、攀长钢、东北特钢等）组织实施该材料的国产化研究，三方共同出资成立课织实施该材料的国产化研究，三方共同出资成立课题组完成本课题；题组完成本课题；目标：国产料的性能达到进口料水平；价格显著低目标：国产料的性能达到进口料水平；价格显著低于进口料；国内企业形成稳定、及时供货的能力；于进口料；国内企业形成稳定、及时供货的能力；1Cr12Ni3Mo2VN叶片钢PDF crea
29、ted with pdfFactory trial version TPRI课题的主要研究内容成分优化研究成分优化研究 合金成分对力学性能的影响；合金成分对力学性能的影响；合金成分对铁素体含量的影响；合金成分对铁素体含量的影响；冶炼工艺研究冶炼工艺研究 冶炼工艺对纯净度的影响；冶炼工艺对纯净度的影响；冶炼工艺对夹杂物类型、分布的影响；冶炼工艺对夹杂物类型、分布的影响；冶炼工艺对气体含量的影响；冶炼工艺对气体含量的影响；热加工工艺研究热加工工艺研究 热加工工艺参数优化；热加工工艺参数优化；退火工艺研究；退火工艺研究；热处理工艺优化研究热处理工艺优化研究PDF created with pdfFa
30、ctory trial version TPRI课题的主要研究内容锻造比对棒材横、纵向性能的影响锻造比对棒材横、纵向性能的影响 力学性能、疲劳性能力学性能、疲劳性能 缺口拉伸性能、断裂韧性；缺口拉伸性能、断裂韧性；锻造比对叶片横、纵向性能的影响锻造比对叶片横、纵向性能的影响 力学性能、疲劳性能力学性能、疲劳性能 缺口拉伸性能、断裂韧性；缺口拉伸性能、断裂韧性；与进口棒材性能对比与进口棒材性能对比 横、纵向显微组织；横、纵向显微组织；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；PDF created wi
31、th pdfFactory trial version TPRI课题的主要研究内容与进口叶片性能对比与进口叶片性能对比 横、纵向显微组织；横、纵向显微组织；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；各生产厂家提供的棒材试验料性能对比各生产厂家提供的棒材试验料性能对比 横、纵向显微组织；横、纵向显微组织；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；各生产厂家提供的棒材制造的叶片性能对比各生产厂家提供的棒材制造的叶
32、片性能对比 横、纵向显微组织；横、纵向显微组织；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向室温力学性能、室温疲劳性能；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；横、纵向缺口拉伸性能、断裂韧性；全面性能测试全面性能测试PDF created with pdfFactory trial version TPRI实施方案 钢铁研究总院：实验室成份优化、热加工及退火工钢铁研究总院：实验室成份优化、热加工及退火工艺模拟艺模拟 冶金厂按不同工艺冶炼：冶金厂按不同工艺冶炼：EAF+LF+VOD+ESREAF+LF+AOD+ESREAF+LF+VD+ESRIM+ESR 不同锻造比的棒材（不同锻造比的棒材（311）东方
33、汽轮机厂组织叶片生产东方汽轮机厂组织叶片生产 钢铁研究总院组织对棒材、叶片进行工艺研究及性钢铁研究总院组织对棒材、叶片进行工艺研究及性能测试，完成研究内容能测试，完成研究内容PDF created with pdfFactory trial version TPRI课题完成后达到的效果 优化化学成份优化化学成份 优化冶炼工艺优化冶炼工艺 优化热加工工艺及锻造比优化热加工工艺及锻造比 优化热处理工艺优化热处理工艺 优化叶片生产工艺（锻造、热处理）优化叶片生产工艺（锻造、热处理）了解主要合金元素、杂质含量对性能的影响了解主要合金元素、杂质含量对性能的影响 为其它叶片钢种的生产提供参考为其它叶片钢种
34、的生产提供参考PDF created with pdfFactory trial version TPRI哈哈汽的汽的主主要要研究工研究工作作12%Cr高压转子高压转子研究目标 研究确定10%Cr转子材料的目标成分，试验研究材料的各种应用性能，研究材料的组织与性能的变化规律，使材料的各种应用性能达到标准要求。持久强度：566150（N/mm2）（平均值）研究内容 研究912Cr转子钢纯净度，成分的偏析情况 566持久强度试验（最长试验点10000小时）时效稳定性试验（最长试验点8000小时）组织研究（金相分析和电镜分析）PDF created with pdfFactory trial ver
35、sion TPRI汽缸材料的研究研究目标和内容研究确定超临界汽轮机高中压内缸材料的目标成分，试验研究它们的各种应用性能，组织与性能的变化规律，使材料的各种应用性能达到标准要求。铸件的化学成分和力学性能应达到表7和表8的规定。表7 化学成分(%)0.0250.030.070.030.070.130.200.651.009.1010.00.400.700.010.030.800.700.090.13规范规范AlNNbVMoCrNiSPMnSiC566 105120N/mm2持久强度持久强度Z40%A18%RP0.2550N/mm2Rm670N/mm2室室温力温力学学性能性能表8 力学性能PDF c
36、reated with pdfFactory trial version TPRI阀体材料的研究研究目标研究目标 研究确定主汽阀阀体材料的目标成分，试验研究各种应用性能，研究组织与性能的变化规律，使材料的各种应用性能达到标准的要求。(1)室温力学性能：Rp0.2415MPa，Rm590 MPa，A420%，Z40%。(2)高温持久强度：566，130MPa。研究内容研究内容 确定冶炼时的目标成分 热处理工艺研究 566持久强度试验 锻件组织的金相和电镜分析PDF created with pdfFactory trial version TPRI高温叶片和螺栓材料的研究研究目标研究目标 研究确
37、定高温叶片和螺栓材料的目标成分，试验研究各种应用性能，研究组织与性能的变化规律，使材料的各种应用性能达到标准的要求。(1)室温力学性能：Rp0.2760N/mm2，Rm930mm2，A414%，Z32%。(2)高温持久强度：566，130MPa。研究内容研究内容 确定冶炼时的目标成分 热处理工艺研究 566持久强度试验 锻件组织的金相和电镜分析PDF created with pdfFactory trial version TPRI中国第一重型机械集团公司从1995年开始申请国家“九五”科研课题，并在厂内开始立项研制“超临界及超超临界汽轮机组大型铸锻件”，但主要是资料搜集和用小感应炉炼制试验
38、材料的研究。随着企业效益的提高和观念的转变，对技术创新工作给给予了高度重视，在新产品研制上给予大量投入。从2000年起陆续展开了超纯净30Cr2Ni4MoV钢及12%Cr钢材料的实质性的工作。一一重重超超临超超临界界转子转子研研制制PDF created with pdfFactory trial version TPRI在在天津天津滨海滨海新新区区投投资资研发研发办办公公大大楼楼PDF created with pdfFactory trial version TPRI50Kg真真空空感感应应炉炉PDF created with pdfFactory trial version TPRI热热
39、模拟模拟试验试验机机PDF created with pdfFactory trial version TPRI扫描扫描电电子子显微显微镜镜PDF created with pdfFactory trial version TPRI超纯净30Cr2Ni4MoV钢低压转子锻件2000年开始对超纯材料的冶炼研究在电弧炉上进行了在氧化渣下联合脱P、Mn、Si 工艺研究工作，经过近一年的工艺试验研究，实验工作取得了令人满意的结果，在电炉氧化渣下将P降低到0.001%，Mn降低到0.01%。PDF created with pdfFactory trial version TPRI2001年进行脱S试验
40、结合风力发电机轴的生产，进行了在钢包精炼条件下脱S的第二步工业性试验工作，采用高碱度、弱还原渣，利用真空处理过程，将S降至0.002%PDF created with pdfFactory trial version TPRI2002年高低压联合转子试验 在已取得阶段性成果的基础上，依托高低压联合转子的生产，模拟超纯转子的冶炼工艺进行了工业性试生产，钢锭重量为：85t。结果:P:0.004%，Si:0.01%，S:0.002%。对于Mn，由于有规格要求，冶炼过程中未做调整。PDF created with pdfFactory trial version TPRI2002年6月进行600MW低
41、压转子的试验采用超纯材料的冶炼工艺技术，国内首支“205吨 600MW超纯净低压转子用钢30Cr2Ni4MoV”冶炼浇注成功，达到了美国EPRI标准，经检测：P:0.004%、S:0.002%、Si:0.03%、Mn:0.02%、Al:0.005%、As:0.002%Sn:0.003%、Sb:0.002%，J=3.5。PDF created with pdfFactory trial version TPRI2006年低压转子试验 为进一步提高工艺水平，冶炼了一炉187吨钢锭，用于生产两支13.5万低压转子，化学成分和J系数如下：Si:0.03;P:0.003;S:0.005;Mn:0.02;
42、Cu:0.03;As:0.012;Sn:0.002;Sb:0.002;J=2.7 经过几年的工艺试验和技术创新，一重已经掌握了超纯净钢水的冶炼技术，可以进入生产试验阶段。PDF created with pdfFactory trial version TPRI2007年百万超超临界超纯低压转子试制根据前期的试验结果和经验，依托东汽1000MW超超临界汽轮机低压转子锻件合同，生产了一支用三包浇注的292吨超纯净钢锭锻造的毛重150多吨的低压转子锻件，其化学成分完全满足了东汽1000MW超超临界汽轮机低压转子锻件技术条件的要求PDF created with pdfFactory trial v
43、ersion TPRI其主要指标为：P:0.002%、S:0.0025%、Si:0.01%、Mn:0.02%、Al:0.005%、As:0.007%、Sn:0.003%、Sb:0.0015%。J=1.5目前该支低压转子锻件已完成了锻造和锻后热处理，经毛坯探伤可探性良好，现已转往冷加工分厂待粗加工。PDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created w
44、ith pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRI超超临界汽轮机12%Cr钢高压转子锻件小试样试验阶段：1996年一重集团公司正式立题研制12%Cr超临界转子锻件，选择Cr12Mo1VNbN材料作为研究方向，使用感应炉冶炼了一批小试样，并与清华大学合作，进行了该材料的锻造性能的部分研究。PDF created with pdfFactory trial version TPRI2003年4月在参考
45、国外资料的基础上与哈汽联合设计了三种12%Cr系列钢化学成分，用真空感应炉分别冶炼了三支三种成份的25Kg小钢锭，并制成试验坯料，由于受所用感应炉设备性能、冶炼工艺等方面的影响，三支实验小钢锭的化学成份与要求值相差较大，不具备进一步试验的前途。PDF created with pdfFactory trial version TPRI中间试验件试验阶段：为了加快研究进程，直接确定一种12%Cr的化学成份，即与欧洲COST501规化中的转子E化学成份相近的成份，在哈汽的大力支持下于2003年6月采用双真空的冶炼浇注了一支33的吨试验钢锭，参照三菱重工超临界转子技术条件要求，生产一支截面直径130
46、0mm、毛重约15吨的12%Cr转子毛坯。PDF created with pdfFactory trial version TPRI33吨12%Cr钢锭化学成分C：0.13 Cr：10.45 Mo：1.18Ni：0.70 W：0.76 V：0.23Mn：0.17 Nb：0.02 N：0.0232B：0.004 Al：0.006 Cu：0.07由于是第一次生产12%Cr钢转子试验锻件，缺少足够的理论基础和实际经验，致使在冶炼和锻造工序没有达到预期的结果。PDF created with pdfFactory trial version TPRI首先，采用双真空的冶炼方式生产性冶炼合金含量如此之
47、大的12%Cr钢水，最终的化学成分控制还存在一定的问题，Nb和N的含量低到足以影响常温和高温机械性能的程度；其次，因没有掌握12%Cr钢高温塑性，始锻温度和终锻温度及每一火次的变形量控制的不合理，通过12火才锻造成形，但晶粒严重粗化。PDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRI进一步试验：采用Thermo-Calc软件对12%Cr超临界转子钢的相图及碳/氮化物溶度积进行了热力学计算。采用Gleeble-3500 热模拟试验机，进行了高温变形特性与规律试验，
48、测定试验用钢的连续冷却转变曲线。PDF created with pdfFactory trial version TPRI采用高温拉伸试验确定该钢的塑性图，并采用高温压缩试验测定了高温流变曲线，给出了热变形方程及热加工图。进行了晶粒细化和降低-铁素体的热处理工艺试验。根据以上试验结果，于2005年底将已经过粗加工的12%Cr钢转子锻件重新进行大变形量的锻造工艺试验，确定了锻造温度范围和压下规程。PDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRI百万超超临界12
49、%高压转子产品试制阶段：2007年6月，根据前期的试验结果和经验，依托东汽1000MW超超临界汽轮机高压转子锻件合同，采用双真空的方法生产了一支97吨的12%Cr钢转子锻件钢锭，7火锻制出56吨成品锻件。其化学成分完全满足了东汽1000MW超超临界汽轮机高压转子锻件技术条件的要求。PDF created with pdfFactory trial version TPRI97吨12%Cr钢锭化学成分C：0.14 Cr：10.20 Mo：1.19Ni：0.63 W：0.38 V：0.17Mn：0.57 Nb：0.04 N：0.0404Al：0.01 Cu：0.05目前该支12%Cr钢高压转子锻件
50、正在进行锻后热处理。PDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRIPDF created with pdfFactory trial version TPRI二重二重集团集团公司公司中国二重集团公司于2002年9月正式立项进行相关材料及制造工艺研究，在相关用户单位的大力支持与合