[发明专利]一种用于620℃超超临界汽轮机高温铸钢件材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于620℃超超临界汽轮机高温铸钢件材料及其制备方法，按重量百分含量包括0.1％‑0.14％的C、0.2％‑0.4％的Si、0.6％‑0.9％的Mn、9.0％‑9.6％的Cr、0.1％‑0.25％的Ni、1.4％‑1.8％的Mo、0.18％‑0.25％的V、0.05％‑0.07％的Nb、0.008％‑0.011％的B、0.95％‑1.15％的Co、0.015％‑0.025％的N、0‑0.25％的杂质、余量为铁，该材料及其制备方法能够有效的提高汽轮机铸钢件材料的长时高温性能，且制备方法较为简单。

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种用于620℃超超临界汽轮机高温铸钢件材料及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的快速增长，对电力的需求量也越来越大，根据我国能源资源的特点，国内电力生产以燃煤电站为主的局面将长期存在，而提高火电机组热效率的关键是提高机组参数，即蒸汽的温度和压力。因此，发展超超临界(USC)机组成为我国发电设备制造业的重要课题。我国目前的USC汽轮机组的典型蒸汽参数为28-30MPa/600℃/620℃，机组高温部件的服役环境恶劣，运行条件苛刻。目前，高温铸件钢多采用10％Cr钢，可供选用的有ZG1Cr10Mo1NiWVNbN-5、ZG1Cr10MoVNbN等，这些钢种虽有良好的屈服强度和塑性，但最高工作温度不能超过600℃，作为长时高温性能指标的持久强度极限，已不能满足工作温度为620℃的汽轮机铸钢件的设计要求。耐热材料的持久强度是指给定的温度和规定的时间内断裂的强度，要求给出的只是此时所能承受的最大应力。持久强度试验不仅反映材料在高温长期应力作用下的断裂应力，而且还表明断裂时的塑性(即持久塑性)。持久强度试验一般只做一些应力较高而时间较短的试验，然后根据这些试验数据利用外推法，得出更长时间的持久强度值。

为了保证汽轮机安全运行，提高火电机组热效率，汽轮机铸钢件材料必须具备良好的长时高温性能。由于ZG1Cr10Mo1NiWVNbN-5、ZG1Cr10MoVNbN等钢的高温性能不能满足工作温度为620℃的汽轮机铸钢件的设计要求，因此它的使用范围受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于620℃超超临界汽轮机高温铸钢件材料及其制备方法，该材料及其制备方法能够有效的提高汽轮机铸钢件材料的长时高温性能，且制备方法较为简单。

为达到上述目的，本发明所述的用于620℃超超临界汽轮机高温铸钢件材料，按重量百分含量包括0.1％-0.14％的C、0.2％-0.4％的Si、0.6％-0.9％的Mn、9.0％-9.6％的Cr、0.1％-0.25％的Ni、1.4％-1.8％的Mo、0.18％-0.25％的V、0.05％-0.07％的Nb、0.008％-0.011％的B、0.95％-1.15％的Co、0.015％-0.025％的N、0-0.25％的杂质、余量为铁。

杂质包括Sn、As、Sb、P、S、Al及Cu。

按重量百分含量包括0.1％-0.14％的C、0.2％-0.4％的Si、0.6％-0.9％的Mn、9.0％-9.6％的Cr、0.1％-0.25％的Ni、1.4％-1.8％的Mo、0.18％-0.25％的V、0.05％-0.07％的Nb、0.008％-0.011％的B、0.95％-1.15％的Co、0.015％-0.025％的N、0-0.0055％Sn、0-0.0086％As、0-0.0009％Sb、0-0.015％P、0-0.01％S、0-0.01％Al、0-0.2％Cu、余量为铁。