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1、碩士學(xué)位論文（工程碩士）超超臨界高中壓轉(zhuǎn)子用Cr鋼材料性能研究RESEARCHONTHEPERFORMANCEOFCRSTEELFORULTRA-SUPERCRITICALROTOR趙暢哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年9月中圖分類號(hào)：TG249.5學(xué)校代碼：10213UDC：621.74密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文（工程碩士）超超臨界高中壓轉(zhuǎn)子用Cr鋼材料性能研究碩士研究生：趙暢導(dǎo)師：王忠金教授申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：材料工程所在單位：哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司答辯日期：2015年9月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:T
2、G249.5UDC:621.74RESEARCHONTHEPERFORMANCEOFCRSTEELFORULTRA-SUPERCRITICALROTORCandidate：ZhaoChangSupervisor：Prof.ZhongjinWangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsEngineeringAffiliation：HarbinTurbineCompanyLimitedDateofDefence：September,2015Degr
3、ee-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要為了提高火電站汽輪機(jī)組的發(fā)電效率，減少二氧化碳的排放，許多國(guó)家正在積極建設(shè)超超臨界汽輪機(jī)組。但超超臨界汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)子的運(yùn)行條件非?？量?，這對(duì)轉(zhuǎn)子材料及其制造工藝提出了挑戰(zhàn)。12%Cr鋼是近年來(lái)常用于制作高壓轉(zhuǎn)子的一種耐熱鋼，但是由于該鋼合金成分高，加之高壓轉(zhuǎn)子尺寸大，導(dǎo)致其在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生組織異常等問題較多，機(jī)械性能變差，零件質(zhì)量很難控制。本文對(duì)超超臨界高中壓轉(zhuǎn)子材料的鍛造、熱處理工藝及其組織和
4、性能等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，通過(guò)性能評(píng)價(jià)，確定了實(shí)機(jī)轉(zhuǎn)子的合適制造工藝。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：首先對(duì)試驗(yàn)用鋼通過(guò)計(jì)算方式進(jìn)行相圖分析。利用瑞典皇家理工學(xué)院的Thermo-Calc軟件算出試驗(yàn)用材料相圖。為了進(jìn)一步研究試驗(yàn)用鋼的相組成，并驗(yàn)證計(jì)算相圖的準(zhǔn)確性，利用光學(xué)金相顯微鏡和XRD，觀察了原始態(tài)試樣的微觀組織并進(jìn)行了物相分析。其次，在Gleeble-3500上測(cè)定其連續(xù)冷卻相變時(shí)CCT曲線，并進(jìn)行高溫力學(xué)性能試驗(yàn)，經(jīng)測(cè)量得到其延伸率δ以及斷面收縮率ψ，根據(jù)所測(cè)試的數(shù)據(jù)繪制的試驗(yàn)用鋼的高溫塑性圖，確定實(shí)機(jī)轉(zhuǎn)子鍛造工藝和合適熱處理工藝。
5、然后，在試驗(yàn)轉(zhuǎn)子材料分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用與設(shè)計(jì)材料相近的東芝材料K11E89A作為實(shí)機(jī)轉(zhuǎn)子的材料，通過(guò)改善熱處理和鍛造工藝進(jìn)行首件實(shí)機(jī)轉(zhuǎn)子的制造。最后，研究了實(shí)機(jī)轉(zhuǎn)子材料相應(yīng)的組織與性能。經(jīng)測(cè)試，國(guó)產(chǎn)化轉(zhuǎn)子的常溫力學(xué)性能(如斷裂強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊功以及FATT50等)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。關(guān)鍵詞：超臨界；超超臨界；12%Cr鋼；國(guó)產(chǎn)化I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractInordertoimprovetheefficiencyofthesteamturbinegeneratorofpowerstation,
6、andtoreducecarbondioxideemissions,manycountriesarebuildingultrasupercriticalsteamturbineunitsactively.Andtheoperationconditionoftheultrasupercriticalsteamturbinerotorisveryharsh,whichchallengingthematerialofrotoranditsmanufacturingprocess.12%Crsteelisakindofheatresista
7、ntsteelwhichisoftenusedinproducingthehighpressurerotorinrecentyears.However,thehighcomponentofthealloys,andthesizeofhighpressurerotorisverybig,whichresultingintheabnormalstructureintheprocessofheattreatment,themechanicalpropertiesarepoorandthequalityofpartsisdifficultt
8、ocontrol.Inthispaper,theforging,heattreatmentprocessandmicrostructureandpropertiesoftherotormaterialforultrahighpress
