大尺寸超净化汽轮机LP转子锻件的生产与性能

日本制钢所从1986年以来，已生产了38根超净化的3．5％NiCrMoVLP转子。这些转子均用于容量为700MW以上的燃煤电站机组，到目前为止，所生产的转子锻件用最大的钢锭重量是220吨。但是，对于1000MW等级的超超临界（USC）机组，将越来越需要应用更大尺寸的超净化钢转子锻件。为此，日本制钢所开始了1000MW等级大型整锻转子超净化钢生产的研究，并且，已于近期生产出了两个锻件。这些锻件的评价工作揭示出：该锻件各个部分的化学成分都达到了超净化，与现在所生产的含Mn的整锻转子相比，有更好的强度与韧性。可以期望，该超净化整锻转子将有很好的回火抗力。

有强度差异的大型整锻LP转子的热处理技术与力学性能

日本铸锻钢已经成功制造出有强度差异的大型整锻LP转子锻件，该转子的轴身与轴颈0.2%屈服强度相差约120N／mm^2。这是根据60根以上常规大型整锻LP转子锻件的若干制造经验，以及有限元热传导计算对转子各部分力学性能的预测技术，运用调质热处理的技术达到的。为了使轴身与轴颈分别达到不同的强度，在淬火之后进行了两次回火：●首次回火是在较低温度下转子均匀地回火，使两个轴颈区获得较高的强度水平。●第二次回火采用屏障隔板分隔的办法，轴身与轴颈分别进行不同温度的回火，使轴身区获得较低的强度。结果是：转子锻件轴颈与轴身表面的0.2%屈服强度，分别是720－760N／mm^2与600－640N／mm^2。该转子锻件的强度分布与有限元计算预计的几乎相同，而且，在靠近屏障隔板的两个轴颈区域，性能显示出了光滑过渡的趋势。

HP与HP—LP转子用2.5NiCrMoV超净化钢的研制

从一重量为90吨的2．5NiCrMoV超净化钢锭制造了一支HP—LP试验转子，其LP直径为1750mm，HP直径为1250mm，该HP—LP转子是日本制钢所按东芝、GE联合项目为电力研究所(EPRI)制造的。该转子采用不同的热处理：即LP段喷水而HP段鼓风冷却，而后回火到790MPa均匀的强度水平。其HP段中心的FATT是-5℃，LP段是15℃。当把LP段的抗拉强度增加到860MPa时，FATT则增加为45℃。在565℃初步进行的持久试验表明：2．5NiCrMoV试验转子的持久强度与常规1CrMoV钢的相当，并有优良的持久塑性。该钢有良好的淬硬性，适合于直径至少为2米的LP转子。

常规与超净化3．5％NiCrMoV钢汽轮机低压转子的性能对比

由156吨钢锭制造的超净化3．5％NiCrMoV钢低压转子，其潜在的，表征回火脆性大小的J－因子的测算结果为2．5，而常规纯净度40炉次J－因子的平均值则是27．2，超净化钢展示出了良好的纯净度，低的FATT，高的持久强度与好的低周疲劳性能，该转子热处理到720MPa-780MPa的0．02％屈服强度时，中心至表面的性能均匀，延伸率为22％，断面收缩率为73％，表面的FATT是－112至－128℃，中心的FATT是－50至－97℃，而对于有相同屈服强度等级的常规转子，拉伸性能与超净化转子大致相同，但是，其FATT比超净化钢高，中心是－79－－86℃，而表面是－21－－43℃。韩重还进行了10，000小时的等温时效，对超净化钢的回火脆化敏感性进行了评价。发现经时效处理后其FATT没有发生变化。